Published March 2, 2023 | Version v1
Publication Open

Mesoporous Ag-functionalized magnetic activated carbon-based agro-waste for efficient removal of Pb(II), Cd(II), and microorganisms from wastewater

Creators

  • 1. Helwan University
  • 2. Agricultural Research Center

Description

Herein, eco-friendly mesoporous magnetic activated carbon-based agro-waste nanosorbents incorporating antimicrobial silver nanoparticles (Mag@AC1-Ag and Mag@AC1-Ag) have been prepared. Various techniques (XRD, SEM/EDX, TEM, FTIR, and BET analysis) were employed to characterize the prepared nanosorbents before being utilized as novel nanosorbents to remove Pb+2 and Cd+2 ions. Mag@AC1-Ag and Mag@AC1-Ag exhibited rapid and excellent uptake of Pb+2 and Cd+2. The pseudo-second-order kinetics and the Langmuir isotherm are more suitable for the explanation of the experimental results. The thermodynamic parameters showed that the Pb+2 and Cd+2 sorption by the nanosorbents was a spontaneous and endothermic reaction. The prepared nanosorbents can be effectively regenerated using HCl and recycled up to the fifth cycle. These nanosorbents' potential uses for eliminating Pb+2 and Cd+2 from real water samples were evaluated. Moreover, the results revealed that both Mag@AC1-Ag and Mag@AC2-Ag exhibited high antimicrobial activity against fecal coliform (gram-negative) and Bacillus subtilis (gram-positive).

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

هنا، تم إعداد مواد ماصة نانوية للنفايات الزراعية ذات مسام مغناطيسية صديقة للبيئة تعتمد على الكربون تتضمن جسيمات نانوية فضية مضادة للميكروبات (Mag@ AC1 - Ag و Mag@ AC1 - Ag). تم استخدام تقنيات مختلفة (XRD و SEM/EDX و TEM و FTIR وتحليل BET) لتوصيف المواد الماصة النانوية المحضرة قبل استخدامها كمواد ماصة نانوية جديدة لإزالة أيونات Pb+2 و Cd+2. أظهر Mag@ AC1 - Ag و Mag@ AC1 - Ag امتصاصًا سريعًا وممتازًا للرصاص+2 و Cd+2. تعد الحركيات الزائفة من الدرجة الثانية وتساوي حرارة Langmuir أكثر ملاءمة لشرح النتائج التجريبية. أظهرت المعلمات الديناميكية الحرارية أن امتصاص Pb+2 و Cd+2 بواسطة المواد الماصة النانوية كان تفاعلًا عفويًا وماصًا للحرارة. يمكن تجديد المواد الماصة النانوية المحضرة بشكل فعال باستخدام حمض الهيدروكلوريك وإعادة تدويرها حتى الدورة الخامسة. تم تقييم الاستخدامات المحتملة لهذه المواد الماصة النانوية للتخلص من Pb+2 و Cd+2 من عينات المياه الحقيقية. علاوة على ذلك، كشفت النتائج أن كل من Mag@AC1 - Ag و Mag@AC2 - Ag أظهر نشاطًا مرتفعًا مضادًا للميكروبات ضد القولونيات البرازية (سالبة الغرام) والعصية الرقيقة (موجبة الغرام).

Translated Description (French)

Ici, des nanosorbants de déchets agricoles à base de charbon actif magnétique mésoporeux respectueux de l'environnement incorporant des nanoparticules d'argent antimicrobiennes (Mag@ AC1-Ag et Mag@ AC1-Ag) ont été préparés. Diverses techniques (DRX, MEB/EDX, met, IRTF et analyse BET) ont été utilisées pour caractériser les nanosorbants préparés avant d'être utilisés comme nouveaux nanosorbants pour éliminer les ions Pb+2 et Cd+2. Mag@AC1-Ag et Mag@ AC1-Agont montré une absorption rapide et excellente de Pb+2 et de Cd+2. La cinétique de pseudo second ordre et l'isotherme de Langmuir conviennent mieux à l'explication des résultats expérimentaux. Les paramètres thermodynamiques ont montré que la sorption du Pb+2 et du Cd+2 par les nanosorbants était une réaction spontanée et endothermique. Les nanosorbants préparés peuvent être efficacement régénérés à l'aide de HCl et recyclés jusqu'au cinquième cycle. Les utilisations potentielles de ces nanosorbants pour éliminer le Pb+2 et le Cd+2 des échantillons d'eau réelle ont été évaluées. De plus, les résultats ont révélé que Mag@ AC1-Aget Mag@ AC2-Agprésentaient une activité antimicrobienne élevée contre les coliformes fécaux (gram négatif) et Bacillus subtilis (gram positif).

Translated Description (Spanish)

En este documento, se han preparado nanoabsorbentes de residuos agrícolas a base de carbón activado magnéticos mesoporosos ecológicos que incorporan nanopartículas de plata antimicrobianas (MAG@ AC1-Ag y MAG@ AC1-Ag). Se emplearon varias técnicas (XRD, SEM/edX, TEM, FTIR y análisis BET) para caracterizar los nanosorbentes preparados antes de ser utilizados como nuevos nanosorbentes para eliminar los iones Pb+2 y Cd+2. Mag@AC1-Ag y Mag@AC1-Ag mostraron una absorción rápida y excelente de Pb+2 y Cd+2. La cinética de pseudo-segundo orden y la isoterma de Langmuir son más adecuadas para la explicación de los resultados experimentales. Los parámetros termodinámicos mostraron que la sorción de Pb+2 y Cd+2 por los nanosorbentes fue una reacción espontánea y endotérmica. Los nanoabsorbentes preparados pueden regenerarse eficazmente utilizando HCl y reciclarse hasta el quinto ciclo. Se evaluaron los usos potenciales de estos nanosorbentes para eliminar Pb+2 y Cd+2 de muestras de agua real. Además, los resultados revelaron que tanto Mag@AC1-Ag como Mag@AC2-Ag mostraron una alta actividad antimicrobiana contra coliformes fecales (gramnegativos) y Bacillus subtilis (grampositivos).

Files

s11356-023-26000-w.pdf.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7df96e4d1450f08526e76c2423352650
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
Mesoporous Ag - functionalized magnetic activated carbon - based agro waste for efficient removal of Pb(II), Cd(II), and microorganisms from wastewater
Translated title (French)
Déchets agricoles à base de charbon actif magnétique fonctionnalisé par Ag mésoporeux pour une élimination efficace du Pb(II), du Cd(II) et des micro-organismes des eaux usées
Translated title (Spanish)
Agro-residuos a base de carbón activado magnético mesoporoso funcionalizado con Ag para la eliminación eficiente de Pb(II), Cd(II) y microorganismos de las aguas residuales

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4322757801
DOI
10.1007/s11356-023-26000-w

Is supplement to
https://openalex.org/W2807880183 (Other)
https://openalex.org/W2375557880 (Other)
https://openalex.org/W2373247340 (Other)
https://openalex.org/W2370829244 (Other)
https://openalex.org/W2367813846 (Other)
https://openalex.org/W2360336875 (Other)
https://openalex.org/W2218246976 (Other)
https://openalex.org/W2052711273 (Other)
https://openalex.org/W2016875247 (Other)
https://openalex.org/W1976412970 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1559815414
  • https://openalex.org/W1971101804
  • https://openalex.org/W1992849950
  • https://openalex.org/W1998552050
  • https://openalex.org/W2023521371
  • https://openalex.org/W2025761078
  • https://openalex.org/W2027970727
  • https://openalex.org/W2032604663
  • https://openalex.org/W2039201679
  • https://openalex.org/W2042221541
  • https://openalex.org/W2053093437
  • https://openalex.org/W2053867106
  • https://openalex.org/W2054669189
  • https://openalex.org/W2064913120
  • https://openalex.org/W2083612300
  • https://openalex.org/W2090775376
  • https://openalex.org/W2094019473
  • https://openalex.org/W2094938672
  • https://openalex.org/W2205789567
  • https://openalex.org/W2285766517
  • https://openalex.org/W2299791257
  • https://openalex.org/W2394491781
  • https://openalex.org/W2400445141
  • https://openalex.org/W2510594553
  • https://openalex.org/W2565124689
  • https://openalex.org/W2589011706
  • https://openalex.org/W2592078268
  • https://openalex.org/W2607222286
  • https://openalex.org/W2618037986
  • https://openalex.org/W2623357595
  • https://openalex.org/W2686070291
  • https://openalex.org/W2706671707
  • https://openalex.org/W2737238790
  • https://openalex.org/W2743511015
  • https://openalex.org/W2765584508
  • https://openalex.org/W2781246619
  • https://openalex.org/W2790316154
  • https://openalex.org/W2794354625
  • https://openalex.org/W2897100873
  • https://openalex.org/W2913265624
  • https://openalex.org/W2917713949
  • https://openalex.org/W2923029915
  • https://openalex.org/W2958487288
  • https://openalex.org/W2980840279
  • https://openalex.org/W2982408260
  • https://openalex.org/W2995101393
  • https://openalex.org/W3003306354
  • https://openalex.org/W3003652634
  • https://openalex.org/W3004062004
  • https://openalex.org/W3013902347
  • https://openalex.org/W3021199416
  • https://openalex.org/W3037853232
  • https://openalex.org/W3043620282
  • https://openalex.org/W3091975320
  • https://openalex.org/W3096747257
  • https://openalex.org/W3163120804
  • https://openalex.org/W3173533053
  • https://openalex.org/W3206792761
  • https://openalex.org/W4220963825
  • https://openalex.org/W4223897180
  • https://openalex.org/W4224294364
  • https://openalex.org/W4224313344
  • https://openalex.org/W4296645303