Name: Ağır Metal Giderimi için Fe2O3 / FAU Tipi Zeolit Kompozit Malzemeyi Sentezlemek için Kırmızı Toprağın Kaynak Geri Dönüşümü (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 52 s
Description: Keşfedin, kırmızı topraktan Fe₂O₃/FAU zeolit kompozit malzeme sentezleme yöntemini ve bu malzemenin sudaki ağır metal iyonlarını gidererek su kalitesini iyileştirme potansiyelini.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, Çin'in Guangdong Eyaleti Seçkin Genç Bilgini için Doğa Bilimleri Fonları, No. 2020B151502094 tarafından finansal olarak desteklenmiştir; Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, No. 21777045 ve 22106064; Shenzhen Bilim, Teknoloji ve İnovasyon Komisyonu Vakfı, Çin, JCYJ20200109141625078; Guangdong üniversiteleri ve kolejlerinin 2019 gençlik inovasyon projesi, Çin, No. 2019KQNCX133 ve Guangdong Eyaletinin bilim ve teknoloji inovasyon stratejisi için özel bir fon (PDJH2021C0033). Bu çalışma, Shenzhen Anahtar Yüzey Bilimi ve Malzeme Mühendisliği Laboratuvarı tarafından desteklenmiştir (No. ZDSYS20200421111401738), Guangdong İl Toprak ve Yeraltı Suyu Kirlilik Kontrolü Anahtar Laboratuvarı (2017B030301012) ve Entegre Yüzey Suyu-Yeraltı Suyu Kirlilik Kontrolü Devlet Çevre Koruma Anahtar Laboratuvarı. Özellikle, SUSTech Temel Araştırma Tesisleri'nin teknik desteğini kabul ediyoruz.

1. Hammadde toplama ve işleme
<ol><li>Kırmızı toprak toplama<ol><li>Kırmızı toprağı topla. Bitki ve artık organik madde içeren toprağın 30 cm'lik üst tabakasını çıkarın. NOT: Bu deneyde, kırmızı toprak Güney Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (SUSTech), Shenzhen, Guangdong, Çin kampüsünde (113 ° 59 'E, 22 ° 36 ' N) toplanmıştır.</li>
	</ol></li>
	<li>Kırmızı toprak tedavisi<ol><li>Toplanan kırmızı toprağı oda sıcaklığında hava ile kurutun ve 30 mesh elek ile süzün. Büyük taşların ve yaprakların çoğunu çıkarın. İstenmeyen bir kirlilik olmadığından emin olmak için kırmızı topraktaki ağır metal (loid) konsantrasyonunu (Tablo 1) endüktif olarak eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS)16 ile ölçün. NOT: Hammaddede silikon olmayan veya alüminyum içeren birkaç büyük nesne olacağından küçük delikli bir elek önerilir. Burada, bu deneydeki hammaddeyi işlemek için 30 meşallik bir elek yeterlidir.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Fe2O3/FAU tipi zeolit sentezi
<ol><li>Alkali karışım tozunun hazırlanması<ol><li>5 g önceden işlenmiş kırmızı toprak, 1 g SiO2 ve 7.63 g NaOH ağırlığında ve bunları doğal bir akik harcına ekleyin. Onları 2-3 dakika boyunca ince bir toz haline getirin. Laboratuvardaki bağıl nemin %65-%72 olduğundan emin olun. NOT: NaOH çok higroskopik olduğu için taşlama süresine dikkat edin. Hava atmosferinden suyu kolayca emebilir. Orta nemli bir alkali tozu, deneyin bir sonraki adımı için çok önemlidir. Öğütme süresi laboratuvardaki nem ile ilgilidir.</li>
	</ol></li>
	<li>Alkali füzyonu/aktivasyonu<ol><li>Alkali karışımı paslanmaz çelik dış kaplama olmadan 100 mL Teflon reaktör astarı içine aktarın. 200 °C'lik fırında 1 saat ısıtın. NOT: Bu adımın amacı, Si-O bağını ve Al-O bağı17'yi aktive etmek için güçlü NaOH tabanını kullanmaktır, böylece Al, Si ve O atomları istenen alüminosilikat zeolitini oluşturmak için yeniden birleşir.</li>
	</ol></li>
	<li>Zeolit öncüsünün hazırlanması<ol><li>Aktif alkali karışımını içeren Teflon reaktör astarı içine 60 mL deiyonize su ekleyin. Uygun boyutta bir karıştırma çubuğu ekleyin ve karışımı manyetik karıştırıcı üzerinde 25 ° C'de 3 saat boyunca 600 rpm'de karıştırın. Zeolit öncüsü18 olarak homojen bir jelin oluşmasını bekleyin.</li>
	</ol></li>
	<li>Kristalizasyon<ol><li>Homojen jeli 100 mL paslanmaz çelik otoklavın içine aktarın ve jeli 100 °C'lik bir fırında 12 saat ısıtın. Fırının kapısını açmak ve otoklavı dışarı çıkarmak için varsayılan soğutma programını izleyerek fırının oda sıcaklığına soğumasını bekleyin. NOT: Otoklav, kristalleşme işlemini hızlandırmak için yüksek sıcaklıklar altında yüksek basınç üretir. Yüksek basınçtan kaynaklanan bir patlamayı önlemek için daima oda sıcaklığına ulaşmasını bekleyin.</li>
	</ol></li>
	<li>Elde edilen zeolit, çözelti pH'ı 7'ye yakın olana kadar birkaç kez deiyonize suyla yıkayın. Katı ve sıvıyı ayırmak için bir santrifüj kullanın ve katı maddeyi 50 mL santrifüj tüpünün altında toplayın. Son olarak, elde edilen ürünü 80 °C'lik bir fırında 8 saat kurutun ve sonraki karakterizasyon için ince toz haline getirin.</li>
	<li>Karakterizasyonu<ol><li>Kırmızı toprak için X-ışını floresansı (XRF) spektrometre sonucunu elde edin (Şekil 2). Toprağın inorganik element konsantrasyonunu doğru bir şekilde ölçmek için kullanılır19.</li>
		<li>Fe2O3'ün kristal bilgi dosyasını (CIF) İnorganik Kristal Yapı Veritabanı'ndan (ICSD) edinin. Zeolit Yapıları Veritabanı'ndan FAU tipi zeolitin CIF dosyasını edinin. NOT: Mercury ve Materials Studio (MS), kristal yapı görselleştirme araçları olarak kullanılabilir. Bu çalışmada Fe2O 3 yapısının görselleştirilmesinde Merkür, FAU tipi zeolit için MS kullanılmıştır (Şekil 3).</li>
		<li>Sentezlenmiş Fe2O3/FAU tipi zeolit kompozit malzemenin fazını doğrulamak için bir toz X-ışını kırınım (PXRD) paterni elde edin (Şekil 4)20. JADE 6.5 yazılımını kullanarak Fe2O3'ün simüle edilmiş PXRD paterni ve FAU tipi zeolit ile karşılaştırın. NOT: Cambridge Kristalografik Veri Merkezi (CCDC) tarafından geliştirilen Mercury yazılımı, tamamen tanımlanmış inorganik kristal yapılar için dünyanın en büyük veritabanı olan ICSD'den elde edilen standart malzemelerin CIF dosyasına dayanarak PXRD modelini hesaplayabilir.</li>
		<li>Morfolojiyi doğrulamak için bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüsü edinin (Şekil 5)20.</li>
		<li>Kimyasalbileşimi belirlemek için iletim elektron mikroskobu (TEM) enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi (EDS) haritalaması (Şekil 6) elde edin. NOT: SEM-EDS haritalaması ile karşılaştırıldığında, TEM-EDS haritalaması düşük miktarda element bileşimini algılayabilir.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Toplu adsorpsiyon deneyi
<ol><li>50 mL'lik 1.000 ppm Cu (II), Cr (III), Cr (VI), As (III), Cd (II), Pb (II), Zn (II) ve Ni (II) sulu çözeltiler hazırlayın. Her çözeltinin pH'ına dikkat edin.</li>
	<li>Her ağır metal (loid) çözeltisine 50 mg zeolit ekleyin. Karışım çözeltisinin pH'ını 0,1 M HCl veya 0,1 M NaOH ile hassas bir şekilde ayarlayın. Karışımı 25 °C'de 48 saat boyunca 600 rpm'de karıştırın. NOT: Her ağır metal (loid) iyonu, metal hidroksit çökeltmesi olmadan sabit bir pH aralığına sahiptir. Son karışık çözeltinin pH'ını bir pH aralığına ayarlayın, böylece ağır metal (loid) konsantrasyonundaki azalma zeolitin performansına bağlanabilir.</li>
	<li>Cu (II), Cr (III), Cr (VI), As (III), Cd (II), Pb (II), Zn (II) ve Ni (II)'nin nihai karışık çözeltilerinin pH'ını sırasıyla 4.2, 3.9, 6.4, 7.8, 5.8, 5.2, 5.7 ve 6.4 olarak ayarlayın.</li>
	<li>Karışık çözeltileri 0,22 μm membranlardan süzün. Bunları% 2 HNO3 çözeltisi ekleyerek 1.000 kat seyreltin. Kalıntı ağır metal (loid) konsantrasyonlarını (Şekil 6) endüktif olarak eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS)16 ile, 0,001 ppm ila 1 ppm test aralığı ile ölçün. ICP-MS çalışma parametreleri için Tablo 2'ye bakın.</li>
</ol>

<ol><li>Qin, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+heavy+metal+pollution+and+food+safety+in+China%3A+Effects%2C+sources+and+removing+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Soil heavy metal pollution and food safety in China: Effects, sources and removing technology.</a> Chemosphere. 267, 129205(2021).</li>
<li>Xu, D. M., Fu, R. B., Liu, H. Q., Guo, X. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+knowledge+from+heavy+metal+pollution+in+Chinese+smelter+contaminated+soils%2C+health+risk+implications+and+associated+remediation+progress+in+recent+decades%3A+A+critical+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cleaner+Production%22%5BJournal%5D)">Current knowledge from heavy metal pollution in Chinese smelter contaminated soils, health risk implications and associated remediation progress in recent decades: A critical review.</a> Journal of Cleaner Production. 286, 124989(2021).</li>
<li>Dong, X., Ma, L. Q., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characteristics+and+mechanisms+of+hexavalent+chromium+removal+by+biochar+from+sugar+beet+tailing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Characteristics and mechanisms of hexavalent chromium removal by biochar from sugar beet tailing.</a> Journal of Hazardous Materials. 190 (1-3), 909-915 (2011).</li>
<li>El-Mekkawi, D. M., Selim, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removal+of+Pb2%2B+from+water+by+using+Na-Y+zeolites+prepared+from+Egyptian+kaolins+collected+from+different+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Chemical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Removal of Pb2+ from water by using Na-Y zeolites prepared from Egyptian kaolins collected from different sources.</a> Journal of Environmental Chemical Engineering. 2 (1), 723-730 (2014).</li>
<li>Perego, C., Bagatin, R., Tagliabue, M., Vignola, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zeolites+and+related+mesoporous+materials+for+multi-talented+environmental+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Microporous+and+Mesoporous+Materials%22%5BJournal%5D)">Zeolites and related mesoporous materials for multi-talented environmental solutions.</a> Microporous and Mesoporous Materials. 166, 37-49 (2013).</li>
<li>Zheng, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Converting+loess+into+zeolite+for+heavy+metal+polluted+soil+remediation+based+on+%26%2334%3Bsoil+for+soil-remediation%26%2334%3B+strategy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Converting loess into zeolite for heavy metal polluted soil remediation based on &#34;soil for soil-remediation&#34; strategy.</a> Journal of Hazardous Materials. 412, 125199(2021).</li>
<li>Cheng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feasible+low-cost+conversion+of+red+mud+into+magnetically+separated+and+recycled+hybrid+SrFe12O19%40NaP1+zeolite+as+a+novel+wastewater+adsorbent%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Feasible low-cost conversion of red mud into magnetically separated and recycled hybrid SrFe12O19@NaP1 zeolite as a novel wastewater adsorbent.</a> Chemical Engineering Journal. 417, 128090(2021).</li>
<li>Yang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remediation+of+Cu-polluted+soil+with+analcime+synthesized+from+engineering+abandoned+soils+through+green+chemistry+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Remediation of Cu-polluted soil with analcime synthesized from engineering abandoned soils through green chemistry approaches.</a> Journal of Hazardous Materials. 406, 124673(2021).</li>
<li>Song, W., Li, G., Grassian, V. H., Larsen, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+improved+materials+for+environmental+applications%3A+Nanocrystalline+NaY+zeolites%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Development of improved materials for environmental applications: Nanocrystalline NaY zeolites.</a> Environmental Science & Technology. 39 (5), 1214-1220 (2005).</li>
<li>Cheng, H., Reinhard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sorption+of+trichloroethylene+in+hydrophobic+micropores+of+dealuminated+Y+zeolites+and+natural+minerals%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Sorption of trichloroethylene in hydrophobic micropores of dealuminated Y zeolites and natural minerals.</a> Environmental Science & Technology. 40 (24), 7694-7701 (2006).</li>
<li>Rayalu, S. S., Bansiwal, A. K., Meshram, S. U., Labhsetwar, N., Devotta, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fly+ash+based+zeolite+analogues%3A+Versatile+materials+for+energy+and+environment+conservation%5BTitle%5D)+AND+%22Catalysis+Surveys+from+Asia%22%5BJournal%5D)">Fly ash based zeolite analogues: Versatile materials for energy and environment conservation.</a> Catalysis Surveys from Asia. 10 (2), 74-88 (2006).</li>
<li>Borel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SDA-free+hydrothermal+synthesis+of+high-silica+ultra-nanosized+zeolite+Y%5BTitle%5D)+AND+%22Crystal+Growth+%26+Design%22%5BJournal%5D)">SDA-free hydrothermal synthesis of high-silica ultra-nanosized zeolite Y.</a> Crystal Growth & Design. 17 (3), 1173-1179 (2017).</li>
<li>Jin, Y., Li, L., Liu, Z., Zhu, S., Wang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+low-cost+zeolite+NaA+from+coal+gangue+by+hydrothermal+method%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Powder+Technology%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of low-cost zeolite NaA from coal gangue by hydrothermal method.</a> Advanced Powder Technology. 32 (3), 791-801 (2021).</li>
<li>Huiyu, S., Weiming, L., Zheng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+situation+of+comprehensive+utilization+of+waste+industrial+molecular+sieve+and+agricultural+rice+husk%5BTitle%5D)+AND+%22Liaoning+Chemical+Industry%22%5BJournal%5D)">Current situation of comprehensive utilization of waste industrial molecular sieve and agricultural rice husk.</a> Liaoning Chemical Industry. 49 (12), 1555(2020).</li>
<li>Azizi, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microporous+and+macroporous+materials+state-of-the-art+of+the+technologies+in+zeolitization+of+aluminosilicate+bearing+residues+from+mining+and+metallurgical+industries%3A+A+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Microporous+and+Mesoporous+Materials%22%5BJournal%5D)">Microporous and macroporous materials state-of-the-art of the technologies in zeolitization of aluminosilicate bearing residues from mining and metallurgical industries: A comprehensive review.</a> Microporous and Mesoporous Materials. 318, 111029(2021).</li>
<li>Yang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transferring+waste+red+mud+into+ferric+oxide+decorated+ANA-type+zeolite+for+multiple+heavy+metals+polluted+soil+remediation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Transferring waste red mud into ferric oxide decorated ANA-type zeolite for multiple heavy metals polluted soil remediation.</a> Journal of Hazardous Materials. 424, Pt A 127244(2022).</li>
<li>Kirdeciler, S. K., Akata, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One+pot+fusion+route+for+the+synthesis+of+zeolite+4A+using+kaolin%29%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Powder+Technology%22%5BJournal%5D)">One pot fusion route for the synthesis of zeolite 4A using kaolin).</a> Advanced Powder Technology. 31 (10), 4336-4343 (2020).</li>
<li>Rubtsova, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoarchitectural+approach+for+synthesis+of+highly+crystalline+zeolites+with+a+low+Si%2FAl+ratio+from+natural+clay+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Microporous+and+Mesoporous+Materials%22%5BJournal%5D)">Nanoarchitectural approach for synthesis of highly crystalline zeolites with a low Si/Al ratio from natural clay nanotubes.</a> Microporous and Mesoporous Materials. 330, 111622(2022).</li>
<li>Setthaya, N., Chindaprasirt, P., Pimraksa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+zeolite+nanocrystals+via+hydrothermal+and+solvothermal+synthesis+using+of+rice+husk+ash+and+metakaolin%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+Forum%22%5BJournal%5D)">Preparation of zeolite nanocrystals via hydrothermal and solvothermal synthesis using of rice husk ash and metakaolin.</a> Materials Science Forum. 872, 242-247 (2016).</li>
<li>Belviso, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Red+mud+as+aluminium+source+for+the+synthesis+of+magnetic+zeolite%5BTitle%5D)+AND+%22Microporous+and+Mesoporous+Materials%22%5BJournal%5D)">Red mud as aluminium source for the synthesis of magnetic zeolite.</a> Microporous and Mesoporous Materials. 270, 24-29 (2018).</li>
<li>Baerlocher, C. Database of zeolite structures. , Available from: 
 <a target="_blank" href="www.iza-structure.org/databases">www.iza-structure.org/databases</a> (2017).</li>
<li>Zhao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removal+of+ammonium+from+wastewater+by+pure+form+low-silica+zeolite+Y+synthesized+from+halloysite+mineral%5BTitle%5D)+AND+%22Separation+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Removal of ammonium from wastewater by pure form low-silica zeolite Y synthesized from halloysite mineral.</a> Separation Science and Technology. 45 (8), 1066-1075 (2010).</li>
<li>Meng, Q., Chen, H., Lin, J., Lin, Z., Sun, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zeolite+A+synthesized+from+alkaline+assisted+pre-activated+halloysite+for+efficient+heavy+metal+removal+in+polluted+river+water+and+industrial+wastewater%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Sciences+%28China%29%22%5BJournal%5D)">Zeolite A synthesized from alkaline assisted pre-activated halloysite for efficient heavy metal removal in polluted river water and industrial wastewater.</a> Journal of Environmental Sciences (China). 56, 254-262 (2017).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+substrate-bound+Au+nanowires+via+an+active+surface+growth+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Synthesis of substrate-bound Au nanowires via an active surface growth mechanism.</a> Journal of Visualized Experiments. (137), e57808(2018).</li>
<li>Asundi, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+structure-property+relationships+of+MoO3-promoted+Rh+catalysts+for+syngas+conversion+to+alcohols%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Understanding structure-property relationships of MoO3-promoted Rh catalysts for syngas conversion to alcohols.</a> Journal of the American Chemical Society. 141 (50), 19655-19668 (2019).</li>
<li>Zhu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solvent-free+crystallization+of+ZSM-5+zeolite+on+SiC+foam+as+a+monolith+catalyst+for+biofuel+upgrading%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Journal+of+Catalysis%22%5BJournal%5D)">Solvent-free crystallization of ZSM-5 zeolite on SiC foam as a monolith catalyst for biofuel upgrading.</a> Chinese Journal of Catalysis. 41 (7), 1118-1124 (2020).</li>
<li>Ghrear, T. M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((low-pressure%2C+low-temperature+microwave+synthesis+of+ABW+cesium+aluminosilicate+zeolite+nanocatalyst+in+organotemplate-free+hydrogel+system%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">low-pressure, low-temperature microwave synthesis of ABW cesium aluminosilicate zeolite nanocatalyst in organotemplate-free hydrogel system.</a> Materials Research Bulletin. 122, 110691(2020).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacağı bir çıkar çatışması yoktur.

Zeolit tipik olarak bir alüminosilikat malzemedir. Teorik olarak, silikat ve alüminat bakımından zengin malzemeler zeolit sentezi için hammadde olarak seçilebilir. Hammaddenin Si / Al oranı, ek silikon / alüminyum kaynaklarının kullanımını en aza indirmek için seçilen zeolit tipine benzer olmalıdır 6,8,16. FAU tipi zeolitin Si / Al oranı 1.2 ve kırmızı toprağın Si / Al oranı 1.3'tür. Bu nedenle, kırmızı toprak FAU tipi zeolit se...

Antropojenik ve doğal aktivitelerden kaynaklanan ağır metal (loid) hava, su ve toprak ortamında her yerde bulunur1. Yüksek hareketlilik ve toksisiteye sahiptirler, doğrudan temas yoluyla veya gıda zinciri taşımacılığı yoluyla insanlar için potansiyel bir sağlık riski oluştururlar2. Su, her ailenin hammaddesi olduğu için insanların yaşamı için hayati öneme sahiptir. Su sağlığını iyileştirmek çok önemlidir. Bu nedenle toksik ağır metal(loid)'lerin sudaki hareketliliğini ve biyoyararlanımını azaltmak büyük önem taşımaktadır. Suda sağlığı korumak için, biyokömür, demir bazlı malzemeler ve zeolit gibi su iyileştirme malzemeleri, ağır metal (loid) lerin sulu ortamlardan hareketsiz hale getirilmesinde veya çıkarılmasında önemli bir rol oynamaktadır 3,4,5.
Zeolitler, kristal yapılarında benzersiz gözeneklere ve kanallara sahip oldukça kristalin malzemelerdir. Paylaşılan O atomları tarafından bağlanan TO4 tetrahedradan (T, genellikle Si, Al veya P'nin merkezi atomudur) oluşur. Gözeneklerdeki negatif yüzey yükü ve değiştirilebilir iyonlar, onu ağır metal kirli su ve toprak ıslahında yaygın olarak kullanılan iyon yakalama için popüler bir adsorban haline getirir. Yapılarından yararlanarak, zeolitler tarafından kirletici maddelerin uzaklaştırılmasında yer alan iyileştirme mekanizmaları esas olarak kimyasal bağlanma6, yüzey elektrostatik etkileşimi7 ve iyon değişimi8'i içerir.
Faujazit (FAU) tipi zeolit, maksimum gözenek çapı 11.24 şolan nispeten büyük gözeneklere sahiptir. Kirletici madde giderimi için yüksek verimlilik ve geniş uygulamalar gösterir 9,10. Son yıllarda, kapsamlı araştırmalar, silikon ve alüminyum kaynakları sağlamak için endüstriyel katı atıkların11 hammadde olarak kullanılması veya yönlendirici ajansız tariflerin benimsenmesi12 gibi zeolit sentezi için yeşil ve düşük maliyetli rutinler geliştirmeye adanmıştır. Silikon ve alüminyum kaynaklı olabilen bildirilen alternatif endüstriyel katı atıklar arasında kömür gangu 13, uçucu kül11, atık moleküler elekler 14, madencilik ve metalurjik atıklar 15, mühendislikten vazgeçilmiş toprak 8 ve tarım toprağı6, vb.
Burada hammadde olarak bol ve kolay elde edilebilen silikon ve alüminyum bakımından zengin bir malzeme olan kırmızı toprak benimsenmiş ve Fe2O3/FAU tipi zeolit kompozit malzeme sentezi için kolay bir yeşil kimya yaklaşımı geliştirilmiştir (Şekil 1). Ayrıntılı sentez parametreleri ince ayarlanmıştır. Sentezlenen malzeme, ağır metal ile kirlenmiş su ıslahı için yüksek immobilizasyon kapasitesi gösterir. Bu çalışma, bu alanla ilgilenen ilgili araştırmacıların toprağı eko-materyal sentezi için hammadde olarak kullanmaları için öğretici olmalıdır.

<table><tbody><tr><td><güçlü > Kimyasallar< / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Kadmiyum nitrat tetrahidrat</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd</td><td>C102676</td><td>AR,% 99. 1.000 ppm yapın&nbsp; Zeolitin adsorpsiyon performansının testi için stok çözeltisi.</td></tr><tr><td>Krom (III) nitrat nonahidrat</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>C116446</td><td>AR,% 99. 1.000 ppm yapın&nbsp; Zeolitin adsorpsiyon performansının testi için stok çözeltisi.</td></tr><tr><td>Bakır sülfat pentahidrat</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>, C112396</td><td>AR,% 99. 1.000 ppm yapın&nbsp; Zeolitin adsorpsiyon performansının testi için stok çözeltisi.</td></tr><tr><td>Kurşun nitrat</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>, L112118</td><td>AR,% 99. Zeolitin adsorpsiyon performansının testi için 1.000 ppm stok çözeltisi yapın.</td></tr><tr><td>Nikel nitrat hekzahidrat</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>N108891</td><td>AR,% 98. 1.000 ppm yapın&nbsp; Zeolitin adsorpsiyon performansının testi için stok çözeltisi.</td></tr><tr><td>Nitrik asit</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>N116238</td><td>AR, %69,2. ICP-MS testinde çözücü olarak kullanılır.</td></tr><tr><td>Potasyum dikromat</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>P112163</td><td>AR,% 99.8. 1.000 ppm yapın&nbsp; Zeolitin adsorpsiyon performansının testi için stok çözeltisi.</td></tr><tr><td>Silikon dioksit</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>S116482</td><td>AR,% 99. Zeolit sentezi için.</td></tr><tr><td>Sodyum (meta)arsenit</td><td>Sigma-aldrich</td><td>S7400-100G</td><td>AR,% 90. Zeolitin adsorpsiyon performansının testi için 1.000 ppm stok çözeltisi yapın.</td></tr><tr><td>Sodyum hidroksit</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>S111502</td><td>Peletler. Zeolit sentezi için.</td></tr><tr><td>Çinko nitrat hekzahidrat</td><td>Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD</td><td>Z111703</td><td>AR,% 99. 1.000 ppm yapın&nbsp; Zeolitin adsorpsiyon performansının testi için stok çözeltisi.</td></tr><tr><td>< güçlü > Ekipman< güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Hava-kuru fırın</td><td>Şangay Yiheng Technology Instrument Co., LTD.</td><td>DHG-9075A</td><td>Numunenin hidrotermal kristalizasyonu ve kurutulması için kullanılır</td></tr><tr><td>Analitik terazi</td><td>Sartorius Scientific Instruments Co.LTD</td><td>BSA224S-CW</td><td>Numuneleri tartmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Santrifüj tüpleri</td><td>Nantong Supin Experimental Equipment Co., LTD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Yüksek hızlı santrifüj</td><td>Hunan Xiang Yi Laboratuvar Enstrüman Geliştirme A.Ş., LTD</td><td>H1850</td><td>Katı ve sıvı numuneler</td></tr><tr><td>Çok noktalı manyetik karıştırıcı</td><td>IKA Equipment Co., LTD.</td><td>RT15</td><td>Numuneleri karıştırmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Osilatör</td><td>Changzhou Guohua Elektrikli Ev Aletleri Co., LTD.</td><td>SHA-B</td><td>Numunelerin eşit şekilde karıştırılması için</td></tr><tr><td>Şırınga tahrikli filtre</td><td>Tianjin Jinteng Experimental Equipment Co., LTD.</td><td></td><td>0.22 &mu;m. Filtrasyon için.</td></tr><tr><td>Softwares</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>JADE 6.5</td><td>Malzeme Verileri ve (MDI)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Merkür</td><td>Cambridge Kristalografik Veri Merkezi (CCDC)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Malzeme Stüdyosu</td><td>Accelrys Yazılım A.Ş.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Websites</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zeolit Yapıları Veritabanı: http://www.iza-structure.org/databases/</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>ICSD: https://icsd.products.fiz-karlsruhe.de/en</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ağır metal giderimi için fe2o3 / fau tipi zeolit kompozit malzemeyi sentezlemek için kırmızı toprağın kaynak geri dönüşümü

Resource Recycling of Red Soil to Synthesize Fe2O3/FAU-type Zeolite Composite Material for Heavy Metal Removal

Ağır metal ile kirlenmiş su, insan sağlığı ve eko-çevre için büyük endişe kaynağıdır. Yüksek verimli adsorpsiyon malzemelerinin sağladığı yerinde su ıslah teknikleri, bu koşullarda büyük önem taşımaktadır. Su ıslahında kullanılan tüm malzemeler arasında, demir bazlı nanomalzemeler ve gözenekli malzemeler, zengin redoks reaktivitesi ve adsorpsiyon fonksiyonlarından yararlanarak büyük ilgi görmektedir. Burada, Fe2O3 / faujazit (FAU) tipi zeolit kompozit malzemeyi üretmek için güney Çin'deki yaygın kırmızı toprağı doğrudan dönüştürmek için kolay bir protokol geliştirdik. 
Ayrıntılı sentez prosedürü ve reaksiyon sıcaklığı, reaksiyon süresi ve hammaddelerdeki Si / Al oranı gibi sentez parametreleri dikkatlice ayarlanmıştır. Sentezlenen kompozit malzemeler, tipik ağır metal (loid) iyonları için iyi adsorpsiyon kapasitesi gösterir. Farklı ağır metal (loid) kirli sulu çözeltilere (tek tip ağır metal (loid) konsantrasyonu: 1.000 mg / L [ppm]) eklenen 0.001 g / mL Fe2O3 / FAU tipi zeolit kompozit malzeme ile, adsorpsiyon kapasitesinin Cu (II), Cr (III), Cr (VI) için 172, 45, 170, 40, 429, 693, 94 ve 133 mg / g olduğu gösterilmiştir. Sırasıyla (III), Cd (II), Pb (II), Zn (II) ve Ni (II) giderimi, ağır metal kirli su ve toprak ıslahı için daha da genişletilebilir.

Şekil 1 , "toprak ıslahı için toprak" stratejisi6'ya dayanan zeolitin genel sentez yolunu göstermektedir. Basit bir organik içermeyen yol ile kırmızı toprak, herhangi bir Fe veya Al kaynağı eklenmeden Fe2O3 / FAU tipi zeolit kompozit malzemeye dönüştürülebilir. Sentezlenmiş zeolit kompozit malzeme, ağır metal ile kirlenmiş su ıslahı için mükemmel uzaklaştırma kapasitesi sergiler ve toprak ıslahı için kullanılabilir.
<s...

Bu makale, Fe2O3 / faujazit (FAU) tipi zeolit kompozit malzemeyi kırmızı topraktan sentezlemek için yeni ve uygun bir yol sunmaktadır. Ayrıntılı sentez parametreleri ince ayarlanmıştır. Elde edilen kompozit malzeme, çevre mühendisliğindeki potansiyel uygulamalarını gösteren verimli ağır metal kontamine su ıslahı için kullanılabilir.

Ağır Metal Giderimi için Fe2O3 / FAU Tipi Zeolit Kompozit Malzemeyi Sentezlemek için Kırmızı Toprağın Kaynak Geri Dönüşümü

Heavy metal-polluted water is of great concern to human health and the eco-environment. In situ water remediation techniques enabled by highly efficient ...

Geniş çapta dağılmış kırmızı toprağı demir oksit FAU zeolit kompozit malzemesine dönüştürmek için yeşil bir kimya yaklaşımı geliştirilmiştir. Bu malzeme sudaki saç metal demirlerini çıkarabilir ve su sağlığını geri kazanabilir. Bu protokol, toprağı eko-malzeme sensörleri için hammadde olarak doğrudan kullanma stratejisini gösterir ve temel döngü felsefesine dayanan dört tipik toprağın kaynak kullanımı hakkında fikir verir.Bu çalışma, toprak kaynaklarının kullanımı ile ilgilenen ilgili araştırmacılar için bilgilendirici olabilir. Şimdi bu malzeme sentezi ve su aracılığı olabilir. Başlamak için, toplama alanında bitki ve artık organik madde içeren toprağın 30 santimetrelik üst tabakasını çıkarın ve kırmızı toprağı toplayın ve oda sıcaklığında kurutun.Uygun şekilde kuruduktan sonra, toprağı 30 mesh elek ile süzün. Bu önceden işlenmiş kırmızı toprağın beş gramını, bir gram silikon dioksiti ve 7.63 gram sodyum hidroksiti tartın ve bunları doğal bir akik harcına ekleyin. Daha sonra, iki ila üç dakika boyunca ince bir toz haline getirin.Alkali aktivasyon için, bu alkali karışımı paslanmaz çelik dış kaplama olmadan 100 mililitrelik Teflon reaktör astarı içine aktarın ve 200 santigrat derec

resource-recycling-red-soil-to-synthesize-fe2o3fau-type-zeolite

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Çünkü paladyum, altın ve kobaltın önemi ve yaygın kullanımı   yüksek teknoloji ekipman metaller, onların kazanımı ve geri dönüştürülmesi önemli bir sanayi sorun oluşturmaktadır. Burada tarif edilen metal geri kazanım sistemi basit, düşük maliyetli, kentsel madeninden bu metallerin etkin algılama, kaldırma ve geri kazanımı için anlamına gelir.

Algılama ve Palladium Kurtarma Kentsel Madeninde Altın ve Kobalt Metal Nano Wagon tekerlekli şeklindeki Porların ile Belirlenmiş Yeni Sensörler / adsorbanlar kullanma

Burada, sentez ve Fe-katkılı alüminosilikat nanotüpler karakterize bir protokol mevcut. Malzemeler Si, Al öncüleri içeren karışıma • 6H 2 O FeCl3 eklenmesi üzerine veya önceden alüminosilikat nanotüplerin sentez sonrası iyon değişimi yoluyla sol-jel sentez ile elde edilmektedir.

Geliştirilmiş Elektron İletken özellikleri ile Fe-katkılı Alüminosilikat Nanotüpler Sentezi ve Karakterizasyonu

Yüksek fırın cürufundan çökeltilmiş kalsiyum karbonat ve zeolitik malzemenin sırasıyla mineral karbonatlama ve alkali hidrotermal dönüşüm yoluyla paralel üretimi için bir protokol sunulmuştur. Zeolitik malzemenin nikel adsorpsiyonuna karşı performansı test edilir.

Yüksek Fırın Cüruf iki yönlü Valorizasyon: çöktürülmüş Kalsiyum Karbonat ve Zeolitik Ağır Metal Adsorban Sentezi

Burada, yanında farklı pyrolysis modlarında değişikliğe göre takip kimyasal harekete geçirmek Azot/Oksijen çift katkılı mesoporous karbon Biyokütleden sentezlemek için bir iletişim kuralı mevcut. Mikrodalga pyrolysis aynı anda daha fazla azot ve oksijen fonksiyonel grupların karbon tanıtmak için sonraki değişiklik işlemi faydalandığını göstermektedir.

Daha yüksek azot - biyokütle tabanlı karbon Mesoporous hazırlanması / oksijen şelat adsorpsiyon ile mikrodalga ön Pyrolysis Cu(II)

Kombine boyutu ve yoğunluğu ayırma (CSDF) fiziksel olarak farklı doku (parçacık boyutu) ve mineraloji (yoğunluk) kesirler içine toprak ayırmak için bir yöntemdir. Amaç daha iyi organo-mineral etkileşimleri ve SOM dinamiklerini anlamak için kesirler toprak organik madde (SOM), doğru farklı ayrıntıları ile izole etmektir.

Kombine boyutu ve toprak yoğunluğu ayırma Organo-Mineral etkileşimlerin araştırmalar için

Bu çalışma, biz bir adsorban oluşan hazırlandı cationıc n, n-dimethylamino propylacrylamide metil klorür kuaterner (dmapaaq) polimer jel ve demir hidroksit yeraltı suyundan arsenik adsorat için. Jel, yapısında demir parçacıklarının maksimum içeriğini sağlamak için tasarlanan yeni bir yöntem ile hazırlanmıştır.

Demir hidroksit ile Emili olan bir cationic polimer jel kullanarak arsenik kaldırılması

Karbon nanotüpler ve titanate nanowires oluşan bir çift fonksiyonlu elektroaktif filtre rasyonel tasarımı için bir protokol rapor edilir ve Sb (III) oksidasyon ve ayırma doğru çevresel uygulamalar sunulmaktadır.

Aynı Anda Sb(III) Oksidasyon ve Sekestrasyona Doğru Çift Fonksiyonlu Elektroaktif Filtre

Burada, inatçı materyallerin parçalanmasında rol oynayan mantar suşlarını aramak için toprak biyoçeşitliliğini taramak için bir protokol sunuyoruz. İlk olarak, hümik asitler veya lignoselüloz üzerinde büyüyebilen mantar suşları izole edilir. Aktiviteleri daha sonra hem enzimatik testlerde hem de hidrokarbonlar ve plastikler gibi kirleticiler üzerinde test edilir.

İnatçı Malzemelerin Parçalanmasında Rol Oynayan Mantarlar için Toprak Biyoçeşitliliğinden İzolasyon ve Tarama

Ex situ manyetik araştırmalar, yük depolama mekanizmasını adım adım ortaya çıkarmak için manyetik elektrot üzerinde doğrudan toplu ve yerel bilgiler sağlayabilir. Burada, elektron spin rezonansı (ESR) ve manyetik duyarlılığın, paramanyetik türlerin değerlendirilmesini ve konsantrasyonlarını redoks-aktif metal-organik bir çerçevede (MOF) izlemek için gösterildiği gösterilmiştir.

Redoks-Aktif Metal-Organik Çerçevelerin Katı Hal Elektrokimyasında Ara Ürünlerin Manyetometrik Karakterizasyonu

Bu protokol, manganez oksit minerallerinin mikrobiyal çökelmesini incelemek için mikrofluidik bir sistem sunar. Biyomineral oluşumu yerinde optik mikroskopi ve görüntü analiziyle ölçülür. Bu yaklaşım, gözenekli ortamlarda diğer belirgin renkli biyojenik minerallerin çökelmesini incelemek için uyarlanabilir.

Gözenekli ortamda metal oksitlerin mikrobiyal çökelmesini araştırmak için mikrofluidik bir platform

Keşfedin, kırmızı topraktan Fe₂O₃/FAU zeolit kompozit malzeme sentezleme yöntemini ve bu malzemenin sudaki ağır metal iyonlarını gidererek su kalitesini iyileştirme potansiyelini.

Ağır Metal Giderimi için Fe₂O₃ / FAU Tipi Zeolit Kompozit Malzemeyi Sentezlemek için Kırmızı Toprağın Kaynak Geri Dönüşümü

Daha fazla video keşfet