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Zirconium dioxide loaded montmorillonite composites as high-efficient adsorbents for the removal of Cr<sup>3+</sup> ions from tanning wastewater
저자
E, Tao ; Ma, Dan ; Yang, Shuyi ; Sun, Yudong ; Xu, Jiasheng ; Kim, Eui Jung
발행기관
학술지명
권호사항
-
발행연도
2019
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
502-509(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Zirconium dioxide loaded montmorillonite (ZrO<SUB>2</SUB>-MMT) composites have been prepared using an ion-exchange process at room temperature followed by a thermal treatment. The as-prepared composites are used to adsorb Cr<SUP>3+</SUP> ions in the tanning wastewater with a lower initial Cr<SUP>3+</SUP> concentration, reducing residual Cr<SUP>3+</SUP> concentration to less than 1 mg L<SUP>−1</SUP>. XRD, TEM, SEM-EDS and XPS analyses are made to explore the structure and morphology of the composites. ZrO<SUB>2</SUB> is found to load on the interlayer and surface of MMT. The adsorption process is appropriately described by the pseudo-second-order kinetic equation and Langmuir equation. The ZrO<SUB>2</SUB>-MMT composites exhibit a better adsorption capacity than adsorption materials reported in the literature, and the maximum adsorption capacity for the initial Cr<SUP>3+</SUP> concentration of 10, 20, 30 mg L<SUP>−1</SUP> is as large as 142.86, 158.73 and 172.41 mg g<SUP>−1</SUP>, respectively. The removal efficiency of ZrO<SUB>2</SUB>-MMT for Cr<SUP>3+</SUP> remains above 92% after six cycles.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> ZrO<SUB>2</SUB>-MMT composites were prepared by an ion-exchange process and thermal treatment. </LI> <LI> ZrO<SUB>2</SUB>-MMT exhibited a higher adsorption capacity for removal of lower Cr<SUP>3+</SUP> concentration. </LI> <LI> ZrO<SUB>2</SUB> particles can be loaded on the interlayer and surface of MMT. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>A schematic diagram of the prepared ZrO<SUB>2</SUB>-MMT composites: step 1 added Zr(SO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> solution to MMT slurry and stirred; step 2 added the NaOH solution (5 mol L<SUP>−1</SUP>) to the mixture to achieve pH 7–8, stirred, centrifuged and dried at 50 °C; step 3 heat-treated for 4 h at 400 °C.</P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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