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Synthesis and Characterization of Modified Kaolin-Bentonite Composites for Enhanced Fluoride Removal from Drinking WaterSíntesis y caracterización de compuestos de caolín-bentonita modificados para mejorar la eliminación de fluoruros en el agua potable

Resumen

Se sabe que las aguas potables contaminadas con fluoruro causan graves riesgos para la salud, como la fluorosis y la artritis. Este trabajo presenta la encapsulación de nanopartículas de óxido de hierro en adsorbentes de compuestos de caolín-bentonita (KBNP) para la eliminación de fluoruro del agua potable por adsorción en comparación con el compuesto de caolín-bentonita (KB). Se prepararon adsorbentes con un peso medio de ∼200 mg y ∼7 mm de diámetro (gránulos) en la proporción de 10 :10 :0,1 para la caolinita, la bentonita y las nanopartículas de magnetita, respectivamente. Los gránulos se secaron al aire y se calcinaron a 750°C y se pusieron en contacto con una solución de fluoruro de sodio de 2 mg/L en períodos de tiempo variables. Los adsorbentes se caracterizaron mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y Brunauer-Emmett-Teller (BET), mientras que el mecanismo de adsorción y la cinética se explicaron mediante la isoterma de Langmuir, los modelos de Freundlich y los modelos de pseudoprimer y pseudosegundo orden. Los resultados mostraron que las áreas superficiales BET de los gránulos eran de 10 m2/g y 3 m2/g para las KBNP y las KB, respectivamente. Las imágenes SEM de los adsorbentes antes y después de la adsorción confirman la morfología en forma de placa del caolín y la bentonita. Los análisis FTIR de la bentonita (3550 cm-1-4000 cm-1) y del caolín (400-1200 cm-1) corresponden a los grupos hidroxilos estructurales y a las moléculas de agua en el espacio entre capas de las bentonitas y a los modos vibracionales del tetraedro SiO4 del caolín, respectivamente. Los compuestos de KBNPs también registraron una eficiencia de eliminación de fluoruro de ∼91 después de 120 minutos en comparación con los compuestos de 64 o KB sin nanopartículas de Fe3O4. Las adsorciones de fluoruro por las KBNPs y los gránulos de KB resultaron coincidir con la isoterma de Freundlich y un modelo cinético de pseudo-segundo orden, respectivamente. Los resultados muestran claramente que la impregnación de arcillas con nanopartículas de magnetita tiene un efecto significativo en la eliminación de fluoruro, y se ha discutido la implicación de los resultados para mostrar el impacto de los compuestos de arcilla-nanopartículas de magnetita en la eliminación de fluoruro del agua contaminada.

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Información del documento

  • Titulo:Synthesis and Characterization of Modified Kaolin-Bentonite Composites for Enhanced Fluoride Removal from Drinking Water
  • Autor:Ebenezer, Annan; Emmanuel, Nyankson; Benjamin, Agyei-Tuffour; Stephen Kofi, Armah; George, Nkrumah-Buandoh; Joanna Aba Modupeh, Hodasi; Michael, Oteng-Peprah
  • Tipo:Art韈ulo
  • Año:2021
  • Idioma:Ingl閟
  • Editor:Hindawi
  • Materias:Análisis de suelos Hormigón Construcciones de hormigón Asfalto
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