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Exploiting the Different Parameters on the Adsorption of Phosphate Ions and Its Subsequent Recovery Using Complex Nickel–Aluminum–Zirconium Hydroxide
Chemical & Pharmaceutical Bulletin ( IF 1.5 ) Pub Date : 2021-08-01 , DOI: 10.1248/cpb.c21-00340
Fumihiko Ogata 1 , Noriaki Nagai 1 , Shouko Iijima 1 , Megumu Toda 2 , Masashi Otani 2 , Takehiro Nakamura 1 , Naohito Kawasaki 1, 3
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In this study, the effect of contact time, temperature, pH, and coexistences on the adsorption of phosphate ions using the complex nickel–aluminum–zirconium hydroxide (NAZ) was evaluated. Moreover, the recovery of adsorbed phosphate ions from NAZ using desorption solution with different concentrations was demonstrated. The results showed that the quantity of phosphate ions adsorbed gradually increased with time, and the adsorption equilibrium was achieved within 24 h after adsorption. This kinetic data could be well described by the pseudo-second-order model with the correlation coefficient in the value of 0.997. Additionally, the quantity of phosphate which was adsorbed increased as temperature increased, and these results corresponded well with both the Langmuir, the correlation coefficient ranged from 0.920–0.949, and Freundlich models, the correlation coefficient ranged from 0.863–0.995. These results showed that the adsorption of phosphate ion was monolayer adsorption onto the NAZ surface. The optimal pH for removal of phosphate ions from aqueous media was during 4–8. In addition, chloride, nitrate, and sulfate ions did not significantly affect to the adsorption capability of phosphate ions in the complex solution system. Finally, the phosphate ions which were adsorbed onto NAZ could be recovered using sodium sulfate solution (recovery percentage: approx. 50% using sodium sulfate solution at 1000 mmol/L). These results highlight the potential of using NAZ as the cost-effectiveness adsorbent for phosphate ions removal from aqueous media.

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中文翻译:

利用镍-铝-锆复合氢氧化物吸附磷酸盐离子及其后续回收的不同参数

在这项研究中,评估了接触时间、温度、pH 和共存对使用复合镍-铝-锆氢氧化物 (NAZ) 吸附磷酸盐离子的影响。此外,还证明了使用不同浓度的解吸溶液从 NAZ 中回收吸附的磷酸盐离子。结果表明,随着时间的推移,吸附的磷酸根离子量逐渐增加,吸附后24 h内达到吸附平衡。该动力学数据可以用伪二阶模型很好地描述,相关系数为 0.997。此外,吸附的磷酸盐量随着温度的升高而增加,这些结果与 Langmuir 模型(相关系数范围为 0.920-0.949)和 Freundlich 模型都很好地对应,相关系数范围为 0.863-0.995。这些结果表明磷酸根离子的吸附是单层吸附到 NAZ 表面。从水性介质中去除磷酸盐离子的最佳 pH 值为 4-8。此外,氯离子、硝酸根和硫酸根离子对复合溶液体系中磷酸根离子的吸附能力没有显着影响。最后,吸附在 NAZ 上的磷酸根离子可以使用硫酸钠溶液进行回收(回收率:使用 1000 mmol/L 的硫酸钠溶液时,回收率约为 50%)。这些结果突出了使用 NAZ 作为从水性介质中去除磷酸根离子的成本效益吸附剂的潜力。这些结果表明磷酸根离子的吸附是单层吸附到 NAZ 表面。从水性介质中去除磷酸盐离子的最佳 pH 值为 4-8。此外,氯离子、硝酸根和硫酸根离子对复合溶液体系中磷酸根离子的吸附能力没有显着影响。最后,吸附在 NAZ 上的磷酸根离子可以使用硫酸钠溶液进行回收(回收率:使用 1000 mmol/L 的硫酸钠溶液时,回收率约为 50%)。这些结果突出了使用 NAZ 作为从水性介质中去除磷酸根离子的成本效益吸附剂的潜力。这些结果表明磷酸根离子的吸附是单层吸附到 NAZ 表面。从水性介质中去除磷酸盐离子的最佳 pH 值为 4-8。此外,氯离子、硝酸根和硫酸根离子对复合溶液体系中磷酸根离子的吸附能力没有显着影响。最后,吸附在 NAZ 上的磷酸根离子可以使用硫酸钠溶液进行回收(回收率:使用 1000 mmol/L 的硫酸钠溶液时,回收率约为 50%)。这些结果突出了使用 NAZ 作为从水性介质中去除磷酸根离子的成本效益吸附剂的潜力。硫酸根离子对复合溶液体系中磷酸根离子的吸附能力没有显着影响。最后,吸附在 NAZ 上的磷酸根离子可以使用硫酸钠溶液进行回收(回收率:使用 1000 mmol/L 的硫酸钠溶液时,回收率约为 50%)。这些结果突出了使用 NAZ 作为从水性介质中去除磷酸根离子的成本效益吸附剂的潜力。硫酸根离子对复合溶液体系中磷酸根离子的吸附能力没有显着影响。最后,吸附在 NAZ 上的磷酸根离子可以使用硫酸钠溶液进行回收(回收率:使用 1000 mmol/L 的硫酸钠溶液时,回收率约为 50%)。这些结果突出了使用 NAZ 作为从水性介质中去除磷酸根离子的成本效益吸附剂的潜力。

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更新日期:2021-08-01
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