Repositorio
Institucional

Suazo-Hernandez, Jonathan

Iron oxide nano-adsorbent doped with nickel and palladium for phosphorus removal from water

ROYAL SOC CHEMISTRY

RSC ADVANCES

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Excessive phosphorus (P) in surface and ground water can cause serious environmental issues. This study aims to synthesize and characterize novel iron oxides (FexOy) nanoparticles (NPs) with and without Ni and Ni-Pd doping and unravel the NPs' performance and mechanism for P removal from water. X-ray diffraction, energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy results confirmed successful doping of Ni and Ni-Pd on FexOy NPs. FexOy-Ni NPs exhibited a higher specific surface area and isoelectric point than FexOy and FexOy-Ni-Pd NPs. The kinetic data for P adsorption on FexOy NPs fitted to the pseudo-first order model and FexOy-Ni and FexOy-Ni-Pd NPs fitted to the pseudo-second order model. Adsorption isotherm data for FexOy NPs fitted to the Freundlich model and FexOy-Ni and FexOy-Ni-Pd NPs fitted to the Langmuir model. The maximum P adsorption capacity was the highest for FexOy-Ni (35.66 mg g-1) followed by FexOy-Ni-Pd (30.73 mg g-1) and FexOy NPs (21.97 mg g-1), which was opposite to the P desorption order of these adsorbents. The adsorption and characterization analysis suggested that inner-sphere complexes and co-precipitation were the key mechanisms for P adsorption on FexOy-Ni and FexOy-Ni-Pd NPs. Therefore, FexOy-Ni NPs were a highly effective adsorbent for removing P from water.El exceso de fósforo (P) en aguas superficiales y subterráneas puede causar graves problemas ambientales. Este estudio tiene como objetivo sintetizar y caracterizar nuevas nanopartículas (NP) de óxidos de hierro (FexOy) con y sin dopaje de Ni y Ni-Pd, y dilucidar el rendimiento y el mecanismo de las NP para la eliminación de P del agua. Los resultados de difracción de rayos X, espectroscopia de rayos X de energía dispersiva y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X confirmaron el dopaje exitoso de Ni y Ni-Pd en las NP de FexOy. Las NP de FexOy-Ni exhibieron una mayor área superficial específica y punto isoeléctrico que las NP de FexOy y FexOy-Ni-Pd. Los datos cinéticos para la adsorción de P en las NP de FexOy se ajustaron al modelo de pseudo-primer orden, y las NP de FexOy-Ni y FexOy-Ni-Pd se ajustaron al modelo de pseudo-segundo orden. Los datos de la isoterma de adsorción para las nanopartículas de FexOy se ajustaron al modelo de Freundlich, y las nanopartículas de FexOy-Ni y FexOy-Ni-Pd se ajustaron al modelo de Langmuir. La capacidad máxima de adsorción de P fue la más alta para FexOy-Ni (35,66 mg g⁻¹), seguida de FexOy-Ni-Pd (30,73 mg g⁻¹) y las nanopartículas de FexOy (21,97 mg g⁻¹), lo cual fue opuesto al orden de desorción de P de estos adsorbentes. El análisis de adsorción y caracterización sugirió que los complejos de esfera interna y la coprecipitación fueron los mecanismos clave para la adsorción de P en las nanopartículas de FexOy-Ni y FexOy-Ni-Pd. Por lo tanto, las nanopartículas de FexOy-Ni fueron un adsorbente altamente efectivo para eliminar P del agua.

artículo original

10.1039/d5ra02256h

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AQUEOUS-SOLUTION

PHOSPHATE REMOVAL

HEAVY-METALS

MAGNETIC NANOPARTICLES

ENHANCED ADSORPTION

WASTE-WATER

HUMIC-ACID

PERFORMANCE

EFFICIENT

CATALYST

AQUEOUS-SOLUTION

PHOSPHATE REMOVAL

HEAVY-METALS

MAGNETIC NANOPARTICLES

ENHANCED ADSORPTION

WASTE-WATER

HUMIC-ACID

PERFORMANCE

EFFICIENT

CATALYST

Ingeniería Ambiental y Geológica

Química Inorgánica y Nuclear

Nanomateriales (Producción y Propiedades)

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acceso abierto

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WOS:001534077500001

Iron oxide nano-adsorbent doped with nickel and palladium for phosphorus removal from water

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ROYAL SOC CHEMISTRY

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Chemistry, Multidisciplinary

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