Abstract The Na-P1 zeolite was produced from coal fly ash and modified with different environmental friendly surfactants. The potential of these green modified zeolites was investigated as adsorbents for Cr(VI) ions in a batch system. XRD, SEM, XRF, and ICP-AES analyses were used for the characterization of raw materials and zeolite samples. The environmental friendly modified zeolites successfully immobilized different toxic elements in their framework inhibiting the transfer of these toxic elements to the surrounding liquid phase. The effects of various operational parameters on Cr(VI) removal were studied. The Hexamethylenediamine (HDTMA) and Ammonyx KP (KP) modified zeolites had larger chromium removal potential than the other samples at all temperatures. The effectiveness of Cr(VI) ions elimination became greater as the pH decreased and the adsorbent dose increased. The Freundlich, Langmuir, and Dubinin–Radushkevich isotherms were fitted to the equilibrium data. The Dubinin–Radushkevich and Langmuir models gave a better fitness to equilibrium data of HDTMA-Na-P1 and KP-Na-P1, respectively. The positive and high ΔH° values showed the endothermic nature of the total Cr(VI) sorption procedure and indicated that Cr(VI) adsorption onto HDTMA-Na-P1 and KP-Na-P1 is a chemisorption. The negative ΔS° values also showed that chromium ions were stable on the surface of adsorbents. The adsorption potential of the developed eco-friendly KP-Na-P1 was higher than those of other adsorbents reported in the literature.

中文翻译：

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粉煤灰在温和条件下合成环保型多功能沸石吸附Cr(VI)的动力学和热力学研究

摘要 Na-P1 沸石是以粉煤灰为原料，用不同的环保表面活性剂改性而成。在间歇系统中研究了这些绿色改性沸石作为 Cr(VI) 离子吸附剂的潜力。XRD、SEM、XRF 和 ICP-AES 分析用于表征原材料和沸石样品。环保改性沸石成功地将不同的有毒元素固定在其骨架中，从而抑制了这些有毒元素向周围液相的转移。研究了各种操作参数对 Cr(VI) 去除的影响。六亚甲基二胺 (HDTMA) 和 Ammonyx KP (KP) 改性沸石在所有温度下都比其他样品具有更大的铬去除潜力。随着 pH 值的降低和吸附剂剂量的增加，Cr(VI) 离子消除的有效性变得更大。Freundlich、Langmuir 和 Dubinin-Radushkevich 等温线符合平衡数据。Dubinin-Radushkevich 和 Langmuir 模型分别为 HDTMA-Na-P1 和 KP-Na-P1 的平衡数据提供了更好的拟合度。正值和高 ΔH° 值表明总 Cr(VI) 吸附过程的吸热性质，并表明 Cr(VI) 吸附到 HDTMA-Na-P1 和 KP-Na-P1 上是一种化学吸附。负的 ΔS° 值也表明铬离子在吸附剂表面上是稳定的。开发的环保型 KP-Na-P1 的吸附潜力高于文献中报道的其他吸附剂。Dubinin-Radushkevich 等温线与平衡数据拟合。Dubinin-Radushkevich 和 Langmuir 模型分别为 HDTMA-Na-P1 和 KP-Na-P1 的平衡数据提供了更好的拟合度。正值和高 ΔH° 值表明总 Cr(VI) 吸附过程的吸热性质，并表明 Cr(VI) 吸附到 HDTMA-Na-P1 和 KP-Na-P1 上是一种化学吸附。负的 ΔS° 值也表明铬离子在吸附剂表面上是稳定的。开发的环保型 KP-Na-P1 的吸附潜力高于文献中报道的其他吸附剂。Dubinin-Radushkevich 等温线与平衡数据拟合。Dubinin-Radushkevich 和 Langmuir 模型分别为 HDTMA-Na-P1 和 KP-Na-P1 的平衡数据提供了更好的拟合度。正值和高 ΔH° 值表明总 Cr(VI) 吸附过程的吸热性质，并表明 Cr(VI) 吸附到 HDTMA-Na-P1 和 KP-Na-P1 上是一种化学吸附。负的 ΔS° 值也表明铬离子在吸附剂表面上是稳定的。开发的环保型 KP-Na-P1 的吸附潜力高于文献中报道的其他吸附剂。正值和高 ΔH° 值表明总 Cr(VI) 吸附过程的吸热性质，并表明 Cr(VI) 吸附到 HDTMA-Na-P1 和 KP-Na-P1 上是一种化学吸附。负的 ΔS° 值也表明铬离子在吸附剂表面上是稳定的。开发的环保型 KP-Na-P1 的吸附潜力高于文献中报道的其他吸附剂。正值和高 ΔH° 值表明总 Cr(VI) 吸附过程的吸热性质，并表明 Cr(VI) 吸附到 HDTMA-Na-P1 和 KP-Na-P1 上是一种化学吸附。负的 ΔS° 值也表明铬离子在吸附剂表面上是稳定的。开发的环保型 KP-Na-P1 的吸附潜力高于文献中报道的其他吸附剂。