Published August 12, 2022 | Version v1
Publication Open

Selective removal of some heavy metals from Lanthanide solution by graphene oxide functionalized with sodium citrate

Creators

  • 1. Egyptian Atomic Energy Authority
  • 2. City of Scientific Research and Technological Applications

Description

Lanthanides are widely used in several advanced technologies, and the presence of heavy metal ions as traces reduce their efficiencies. Hence, adsorption of some heavy metals from Lanthanides aqueous solution using previously prepared graphene oxide-citrate (GO-C) composite was reported. In this regard, the GO-C was applied to remove various heavy metal ions (Fe, Ni, Mn) through the batch technique. The GO-C after the adsorption process was characterized by various advanced techniques. The results obtained from the experimental investigations revealed that the GO-C showed a rapid equilibrium adsorption time (1.0 min) for all the studied heavy metal ions. Moreover, the adsorption isotherm data for Fe3+, Mn2+, and Ni2+ was fit by the Langmuir isotherm model with excellent adsorption capacity for Fe3+ (535.0 mg/g), Mn2+ (223.22 mg/g), and Ni2+ (174.65 mg/g). Furthermore, the GO-C can be reused over five times to enhance the removal efficiency. Interestingly, the GO-C adsorbent achieved removal performance reached 95.0% for the Fe3+ and ≥ 35.0% for Ni, Mn, Co, and Cu compared to < 1% for lanthanides metal ions.

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

Translated Description (Arabic)

تُستخدم اللانثانيدات على نطاق واسع في العديد من التقنيات المتقدمة، ويقلل وجود أيونات المعادن الثقيلة كآثار من كفاءتها. وبالتالي، تم الإبلاغ عن امتزاز بعض المعادن الثقيلة من محلول مائي من اللانثانيدات باستخدام مركب سترات أكسيد الجرافين (GO - C) الذي تم إعداده مسبقًا. في هذا الصدد، تم تطبيق GO - C لإزالة مختلف أيونات المعادن الثقيلة (Fe، Ni، Mn) من خلال تقنية الدُفعة. تميز GO - C بعد عملية الامتزاز بتقنيات متقدمة مختلفة. كشفت النتائج التي تم الحصول عليها من التحقيقات التجريبية أن GO - C أظهر وقت امتزاز سريع للتوازن (1.0 دقيقة) لجميع أيونات المعادن الثقيلة المدروسة. علاوة على ذلك، كانت بيانات الامتزاز المتساوي الحرارة لـ Fe3+ و Mn2 + و Ni2 + مناسبة من خلال نموذج Langmuir المتساوي الحرارة مع قدرة امتزاز ممتازة لـ Fe3 + (535.0 مجم/جم) و Mn2 + (223.22 مجم/جم) و Ni2+ (174.65 مجم/جم). علاوة على ذلك، يمكن إعادة استخدام GO - C أكثر من خمس مرات لتعزيز كفاءة الإزالة. ومن المثير للاهتمام أن أداء الإزالة الذي حققته المادة الممتزة GO - C بلغ 95.0 ٪ لـ Fe3 + و ≥ 35.0 ٪ لـ Ni و Mn و Co و Cu مقارنة بـ < 1 ٪ لأيونات فلز اللانثانيدات.

Translated Description (French)

Les lanthanides sont largement utilisés dans plusieurs technologies de pointe, et la présence d'ions de métaux lourds à l'état de traces réduit leur efficacité. Par conséquent, l'adsorption de certains métaux lourds à partir d'une solution aqueuse de lanthanides à l'aide d'un composite oxyde de graphène-citrate (GO-C) préparé au préalable a été rapportée. À cet égard, le GO-C a été appliqué pour éliminer divers ions de métaux lourds (Fe, Ni, Mn) par la technique des lots. Le GO-C après le processus d'adsorption a été caractérisé par diverses techniques avancées. Les résultats obtenus à partir des investigations expérimentales ont révélé que le GO-C montrait un temps d'adsorption à l'équilibre rapide (1,0 min) pour tous les ions de métaux lourds étudiés. De plus, les données d'isotherme d'adsorption pour Fe3+, Mn2+ et Ni2+ ont été ajustées par le modèle d'isotherme de Langmuir avec une excellente capacité d'adsorption pour Fe3+ (535,0 mg/g), Mn2+ (223,22 mg/g) et Ni2+ (174,65 mg/g). En outre, le GO-C peut être réutilisé plus de cinq fois pour améliorer l'efficacité du retrait. Fait intéressant, les performances d'élimination de l'adsorbant GO-C ont atteint 95,0 % pour le Fe3+ et ≥ 35,0 % pour Ni, Mn, Co et Cu, contre < 1 % pour les ions métalliques lanthanides.

Translated Description (Spanish)

Los lantánidos se utilizan ampliamente en varias tecnologías avanzadas, y la presencia de iones de metales pesados como trazas reduce su eficiencia. Por lo tanto, se informó la adsorción de algunos metales pesados de la solución acuosa de lantánidos utilizando un compuesto de óxido de grafeno-citrato (GO-C) preparado previamente. En este sentido, se aplicó el GO-C para eliminar varios iones de metales pesados (Fe, Ni, Mn) a través de la técnica por lotes. El GO-C después del proceso de adsorción se caracterizó por varias técnicas avanzadas. Los resultados obtenidos de las investigaciones experimentales revelaron que el GO-C mostró un tiempo de adsorción de equilibrio rápido (1.0 min) para todos los iones de metales pesados estudiados. Además, los datos de isoterma de adsorción para Fe3+, Mn2+ y Ni2+ se ajustaron mediante el modelo de isoterma de Langmuir con una excelente capacidad de adsorción para Fe3+ (535,0 mg/g), Mn2+ (223,22 mg/g) y Ni2+ (174,65 mg/g). Además, el GO-C se puede reutilizar más de cinco veces para mejorar la eficiencia de eliminación. Curiosamente, el rendimiento de eliminación del adsorbente GO-C alcanzado alcanzó el 95.0% para el Fe3+ y ≥ 35.0% para Ni, Mn, Co y Cu en comparación con < 1% para los iones metálicos lantánidos.

Files

s41598-022-17949-8.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
md5:61fec289bee8b95bbc62df4b69bbdb5b
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الإزالة الانتقائية لبعض المعادن الثقيلة من محلول اللانثانيد بواسطة أكسيد الجرافين المنشط بسترات الصوديوم
Translated title (French)
Elimination sélective de certains métaux lourds de la solution de lanthanide par l'oxyde de graphène fonctionnalisé au citrate de sodium
Translated title (Spanish)
Eliminación selectiva de algunos metales pesados de la solución de lantánido mediante óxido de grafeno funcionalizado con citrato de sodio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4290830390
DOI
10.1038/s41598-022-17949-8

Is supplement to
https://openalex.org/W67882728 (Other)
https://openalex.org/W4312127190 (Other)
https://openalex.org/W4230731779 (Other)
https://openalex.org/W3149465128 (Other)
https://openalex.org/W3144954769 (Other)
https://openalex.org/W2606452130 (Other)
https://openalex.org/W2074538584 (Other)
https://openalex.org/W2072956916 (Other)
https://openalex.org/W2049312960 (Other)
https://openalex.org/W2028665377 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1180918970
  • https://openalex.org/W1270671966
  • https://openalex.org/W1538332626
  • https://openalex.org/W1968983387
  • https://openalex.org/W1970280794
  • https://openalex.org/W1973583209
  • https://openalex.org/W1974374701
  • https://openalex.org/W1976181232
  • https://openalex.org/W1979127048
  • https://openalex.org/W1983501808
  • https://openalex.org/W1994376449
  • https://openalex.org/W1995689509
  • https://openalex.org/W1997501722
  • https://openalex.org/W2010963679
  • https://openalex.org/W2016132486
  • https://openalex.org/W2018962901
  • https://openalex.org/W2024235136
  • https://openalex.org/W2028652443
  • https://openalex.org/W2031345012
  • https://openalex.org/W2031693510
  • https://openalex.org/W2035272936
  • https://openalex.org/W2036330748
  • https://openalex.org/W2043423414
  • https://openalex.org/W2044760676
  • https://openalex.org/W2050505107
  • https://openalex.org/W2053231431
  • https://openalex.org/W2056333060
  • https://openalex.org/W2056718604
  • https://openalex.org/W2062173265
  • https://openalex.org/W2067567947
  • https://openalex.org/W2069833022
  • https://openalex.org/W2071281503
  • https://openalex.org/W2072644783
  • https://openalex.org/W2075210391
  • https://openalex.org/W2075356879
  • https://openalex.org/W2080646440
  • https://openalex.org/W2080849505
  • https://openalex.org/W2084592633
  • https://openalex.org/W2085936744
  • https://openalex.org/W2090654861
  • https://openalex.org/W2093481442
  • https://openalex.org/W2114653317
  • https://openalex.org/W2126864593
  • https://openalex.org/W2319574060
  • https://openalex.org/W2324099568
  • https://openalex.org/W2326626617
  • https://openalex.org/W2574211399
  • https://openalex.org/W2805727297
  • https://openalex.org/W2874972110
  • https://openalex.org/W2911768915
  • https://openalex.org/W2925182578
  • https://openalex.org/W3005999500
  • https://openalex.org/W326220728
  • https://openalex.org/W4281651693
  • https://openalex.org/W574751282
  • https://openalex.org/W796580150