Published June 17, 2022
| Version v1
Publication
Open
Extraction and separation feasibility of cerium (III) and lanthanum (III) from aqueous solution using modified graphite adsorbent
Description
Graphite (GR) and graphite/alginate (GRA) composite were synthesized utilizing the thermal annealing technique and used as a new adsorbent material for the selective separation and removal of La(III) and Ce(III) from aqueous solutions. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, thermal analysis (DTA, TGA), X-ray diffraction (XRD), surface area, porosity, and scanning electron microscope (SEM) were also used to characterize the generated material. Distinct experiments were performed to test the ability of the GRA to La(III) and Ce(III) removal, which include the effect of pH, shaken time, initial concentration of La(III), and Ce(III) at different temperatures range. After 20 min, both ions have reached equilibrium. The pseudo second-order kinetic model was chosen as one which best fits the experimental evidence and better reflects the chemical sorption process. Adsorption isotherm was studied using the Langmuir, Freundlich, and D-R models. The Langmuir model was used to better fit the results obtained. At 25 °C, Ce(III) and La(III) have maximum monolayer capacities of 200 and 83.3 mg/g, respectively. The sorption was endothermic reaction and spontaneous, as illustrated by the data of thermodynamics studies. GRA has the ability to be used as a novel lanthanide adsorbent material, especially for selective separation between Ce(III) and La(III).
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تصنيع الجرافيت (GR) والجرافيت/الجينات (GRA) المركب باستخدام تقنية التلدين الحراري واستخدامها كمادة ماصة جديدة للفصل الانتقائي وإزالة La(III) و Ce(III) من المحاليل المائية. كما تم استخدام التحليل الطيفي لتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR)، والتحليل الحراري (DTA، TGA)، وانعراج الأشعة السينية (XRD)، ومساحة السطح، والمسامية، والمجهر الإلكتروني للمسح (SEM) لتوصيف المادة المتولدة. تم إجراء تجارب متميزة لاختبار قدرة إزالة GRA إلى La(III) و Ce(III)، والتي تشمل تأثير الأس الهيدروجيني، والوقت المهتز، والتركيز الأولي لـ La(III)، و Ce(III) في نطاق درجات حرارة مختلفة. بعد 20 دقيقة، وصل كلا الأيونيين إلى التوازن. تم اختيار النموذج الحركي الزائف من الدرجة الثانية باعتباره النموذج الذي يتناسب بشكل أفضل مع الأدلة التجريبية ويعكس بشكل أفضل عملية الامتزاز الكيميائي. تمت دراسة الامتزاز المتساوي الحرارة باستخدام نماذج Langmuir و Freundlich و D - R. تم استخدام نموذج Langmuir لتتناسب بشكل أفضل مع النتائج التي تم الحصول عليها. عند 25 درجة مئوية، يكون لكل من Ce(III) و La(III) أقصى سعة أحادية الطبقة تبلغ 200 و 83.3 مجم/جم، على التوالي. كان الامتزاز تفاعلًا ماصًا للحرارة وعفويًا، كما يتضح من بيانات دراسات الديناميكا الحرارية. يتمتع GRA بالقدرة على استخدامه كمادة ماصة جديدة للانثانيد، خاصة للفصل الانتقائي بين Ce(III) و La(III).Translated Description (French)
Le graphite (GR) et le composite graphite/alginate (GRA) ont été synthétisés en utilisant la technique de recuit thermique et utilisés comme nouveau matériau adsorbant pour la séparation sélective et l'élimination de La(III) et Ce(III) des solutions aqueuses. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), l'analyse thermique (ATD, ATG), la diffraction des rayons X (DRX), la surface, la porosité et le microscope électronique à balayage (MEB) ont également été utilisés pour caractériser le matériau généré. Des expériences distinctes ont été effectuées pour tester la capacité du GRA à éliminer La(III) et Ce(III), qui comprennent l'effet du pH, du temps d'agitation, de la concentration initiale de La(III) et de Ce(III) à différentes plages de températures. Après 20 min, les deux ions ont atteint l'équilibre. Le modèle cinétique du pseudo deuxième ordre a été choisi comme celui qui correspond le mieux aux preuves expérimentales et reflète le mieux le processus de sorption chimique. L'isotherme d'adsorption a été étudiée en utilisant les modèles Langmuir, Freundlich et D-R. Le modèle de Langmuir a été utilisé pour mieux adapter les résultats obtenus. À 25 °C, Ce(III) et La(III) ont des capacités monocouches maximales de 200 et 83,3 mg/g, respectivement. La sorption était une réaction endothermique et spontanée, comme l'illustrent les données des études thermodynamiques. Le GRA a la capacité d'être utilisé comme nouveau matériau adsorbant des lanthanides, en particulier pour la séparation sélective entre Ce(III) et La(III).Translated Description (Spanish)
El compuesto de grafito (GR) y grafito/alginato (gra) se sintetizó utilizando la técnica de recocido térmico y se utilizó como un nuevo material adsorbente para la separación y eliminación selectiva de La(III) y Ce(III) de soluciones acuosas. También se utilizaron espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), análisis térmico (DTA, TGA), difracción de rayos X (XRD), área de superficie, porosidad y microscopio electrónico de barrido (SEM) para caracterizar el material generado. Se realizaron distintos experimentos para probar la capacidad del gra para la eliminación de La(III) y Ce(III), que incluyen el efecto del pH, el tiempo de agitación, la concentración inicial de La(III) y Ce(III) a diferentes intervalos de temperaturas. Después de 20 minutos, ambos iones han alcanzado el equilibrio. Se eligió el modelo cinético de pseudo segundo orden como el que mejor se ajusta a la evidencia experimental y refleja mejor el proceso de sorción química. La isoterma de adsorción se estudió utilizando los modelos Langmuir, Freundlich y D-R. Se utilizó el modelo de Langmuir para ajustar mejor los resultados obtenidos. A 25 °C, Ce(III) y La(III) tienen capacidades monocapa máximas de 200 y 83,3 mg/g, respectivamente. La sorción fue de reacción endotérmica y espontánea, como ilustran los datos de los estudios de termodinámica. Gra tiene la capacidad de ser utilizado como un nuevo material adsorbente de lantánidos, especialmente para la separación selectiva entre Ce(III) y La(III).Files
s11356-022-20823-9.pdf.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1a9af0a10b9f779d20affffc9fe07380
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- جدوى استخراج وفصل السيريوم (III) واللانثانم (III) من المحلول المائي باستخدام مادة الجرافيت الممتزة المعدلة
- Translated title (French)
- Faisabilité de l'extraction et de la séparation du cérium (III) et du lanthane (III) à partir d'une solution aqueuse en utilisant un adsorbant de graphite modifié
- Translated title (Spanish)
- Viabilidad de extracción y separación de cerio (III) y lantano (III) de la solución acuosa utilizando adsorbente de grafito modificado
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4283071957
- DOI
- 10.1007/s11356-022-20823-9
References
- https://openalex.org/W1408605961
- https://openalex.org/W1881795350
- https://openalex.org/W1948695335
- https://openalex.org/W1968615940
- https://openalex.org/W1975925266
- https://openalex.org/W1976636492
- https://openalex.org/W1979814259
- https://openalex.org/W1986615024
- https://openalex.org/W1987911204
- https://openalex.org/W1996998725
- https://openalex.org/W2011929245
- https://openalex.org/W2012502696
- https://openalex.org/W2014468461
- https://openalex.org/W2025342585
- https://openalex.org/W2030035526
- https://openalex.org/W2031233516
- https://openalex.org/W2033586354
- https://openalex.org/W2050564230
- https://openalex.org/W2059155286
- https://openalex.org/W2065116163
- https://openalex.org/W2065850029
- https://openalex.org/W2068938627
- https://openalex.org/W2077115577
- https://openalex.org/W2077450818
- https://openalex.org/W2080776711
- https://openalex.org/W2083735254
- https://openalex.org/W2093714493
- https://openalex.org/W2100718948
- https://openalex.org/W2110666234
- https://openalex.org/W2111483812
- https://openalex.org/W2112017750
- https://openalex.org/W2116584896
- https://openalex.org/W2129889212
- https://openalex.org/W2136944046
- https://openalex.org/W2138049109
- https://openalex.org/W2139760300
- https://openalex.org/W2142026374
- https://openalex.org/W2178316268
- https://openalex.org/W2300474821
- https://openalex.org/W2469582074
- https://openalex.org/W2529432669
- https://openalex.org/W2744232363
- https://openalex.org/W2746379702
- https://openalex.org/W2762256210
- https://openalex.org/W2772951854
- https://openalex.org/W2791397827
- https://openalex.org/W2906046401
- https://openalex.org/W2910566774
- https://openalex.org/W2912846332
- https://openalex.org/W2912910008
- https://openalex.org/W2915006284
- https://openalex.org/W2924992022
- https://openalex.org/W2951684003
- https://openalex.org/W2954756098
- https://openalex.org/W2959650001
- https://openalex.org/W2971157075
- https://openalex.org/W2972622909
- https://openalex.org/W2989510655
- https://openalex.org/W2995545641
- https://openalex.org/W3000521890
- https://openalex.org/W3000532501
- https://openalex.org/W3002755944
- https://openalex.org/W3022727324
- https://openalex.org/W3031811127
- https://openalex.org/W3046456382
- https://openalex.org/W3122530959
- https://openalex.org/W3128969481
- https://openalex.org/W3130190122
- https://openalex.org/W3133748074
- https://openalex.org/W3171653429
- https://openalex.org/W3174348167
- https://openalex.org/W3176391163
- https://openalex.org/W3179998637
- https://openalex.org/W3185652659
- https://openalex.org/W3197144691
- https://openalex.org/W3205113079
- https://openalex.org/W3207562597
- https://openalex.org/W3215177734
- https://openalex.org/W4206603043
- https://openalex.org/W4211168322