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Recent developments in materials used for the removal of metal ions from acid mine drainage
Applied Water Science ( IF 5.7 ) Pub Date : 2021-02-06 , DOI: 10.1007/s13201-020-01350-9
Tebogo M. Mokgehle , Nikita T. Tavengwa

Acid mine drainage is the reaction of surface water with sub-surface water located on sulfur bearing rocks, resulting in sulfuric acid. These highly acidic conditions result in leaching of non-biodegradeable heavy metals from rock which then accumulate in flora, posing a significant environmental hazard. Hence, reliable, cost effective remediation techniques are continuously sought after by researchers. A range of materials were examined as adsorbents in the extraction of heavy metal ions from acid mine drainage (AMD). However, these materials generally have moderate to poor adsorption capacities. To address this problem, researchers have recently turned to nano-sized materials to enhance the surface area of the adsorbent when in contact with the heavy metal solution. Lately, there have been developments in studying the surface chemistry of nano-engineered materials during adsorption, which involved alterations in the physical and chemical make-up of nanomaterials. The resultant surface engineered nanomaterials have been proven to show rapid adsorption rates and remarkable adsorption capacities for removal of a wide range of heavy metal contaminants in AMD compared to the unmodified nanomaterials. A brief overview of zeolites as adsorbents and the developent of nanosorbents to modernly applied magnetic sorbents and ion imprinted polymers will be discussed. This work provides researchers with thorough insight into the adsorption mechanism and performance of nanosorbents, and finds common ground between the past, present and future of these versatile materials.



中文翻译:

用于从酸性矿山排水中去除金属离子的材料的最新进展

酸性矿山排水是地表水与位于含硫岩石上的地下水的反应,生成硫酸。这些高酸性条件会导致岩石中不可生物降解的重金属浸出,然后在植物群中积累,构成严重的环境危害。因此,研究人员一直在寻求可靠,具有成本效益的修复技术。在从酸性矿山排水系统(AMD)提取重金属离子时,检查了多种材料作为吸附剂。但是,这些材料通常具有中等至较差的吸附能力。为了解决这个问题,研究人员最近转向纳米尺寸的材料,以增加与重金属溶液接触时吸附剂的表面积。最近,在研究纳米工程材料在吸附过程中的表面化学方面已有进展,涉及改变纳米材料的物理和化学组成。与未经修饰的纳米材料相比,已证明所得的表面工程纳米材料显示出快速的吸附速率和出色的吸附能力,可去除AMD中的多种重金属污染物。将讨论沸石作为吸附剂的简要概述,以及纳米吸附剂向现代应用的磁性吸附剂和离子印迹聚合物的发展。这项工作为研究人员提供了对纳米吸附剂的吸附机理和性能的透彻了解,并发现了这些通用材料在过去,现在和未来之间的共同点。其中涉及改变纳米材料的物理和化学组成。与未经修饰的纳米材料相比,已证明所得的表面工程纳米材料显示出快速的吸附速率和出色的吸附能力,可去除AMD中的多种重金属污染物。将讨论沸石作为吸附剂的简要概述,以及纳米吸附剂向现代应用的磁性吸附剂和离子印迹聚合物的发展。这项工作为研究人员提供了对纳米吸附剂的吸附机理和性能的透彻了解,并发现了这些通用材料在过去,现在和未来之间的共同点。其中涉及改变纳米材料的物理和化学组成。与未经修饰的纳米材料相比,已证明所得的表面工程纳米材料显示出快速的吸附速率和出色的吸附能力,可去除AMD中的多种重金属污染物。将讨论沸石作为吸附剂的简要概述,以及纳米吸附剂向现代应用的磁性吸附剂和离子印迹聚合物的发展。这项工作为研究人员提供了对纳米吸附剂的吸附机理和性能的透彻了解,并发现了这些通用材料在过去,现在和未来之间的共同点。与未经修饰的纳米材料相比,已证明所得的表面工程纳米材料显示出快速的吸附速率和出色的吸附能力,可去除AMD中的多种重金属污染物。将讨论沸石作为吸附剂的简要概述,以及纳米吸附剂向现代应用的磁性吸附剂和离子印迹聚合物的发展。这项工作为研究人员提供了对纳米吸附剂的吸附机理和性能的透彻了解,并发现了这些通用材料在过去,现在和未来之间的共同点。与未经修饰的纳米材料相比,已证明所得的表面工程纳米材料显示出快速的吸附速率和出色的吸附能力,可去除AMD中的多种重金属污染物。将讨论沸石作为吸附剂的简要概述,以及纳米吸附剂向现代应用的磁性吸附剂和离子印迹聚合物的发展。这项工作为研究人员提供了对纳米吸附剂的吸附机理和性能的透彻了解,并发现了这些通用材料在过去,现在和未来之间的共同点。将讨论沸石作为吸附剂的简要概述,以及纳米吸附剂向现代应用的磁性吸附剂和离子印迹聚合物的发展。这项工作为研究人员提供了对纳米吸附剂的吸附机理和性能的透彻了解,并发现了这些通用材料在过去,现在和未来之间的共同点。将讨论沸石作为吸附剂的简要概述,以及纳米吸附剂向现代应用的磁性吸附剂和离子印迹聚合物的发展。这项工作为研究人员提供了对纳米吸附剂的吸附机理和性能的透彻了解,并发现了这些通用材料在过去,现在和未来之间的共同点。

更新日期:2021-02-07
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