Journal de génie chimique avancé

Abstrait

Nanoparticules d'oxyde métallique comme adsorbant pour l'élimination des métaux lourds

Taman R, Ossman ME, Mansour MS et Farag HA

Français Dans cette étude, les performances du processus d'adsorption ont été évaluées en utilisant des nanoparticules d'oxyde métallique pour le traitement des eaux usées contenant des métaux lourds dans un réacteur à l'échelle du laboratoire. Des nanoparticules d'oxyde de cuivre ont été préparées et entièrement caractérisées en tenant compte de leurs propriétés d'adsorption (surface spécifique et distribution de la taille des pores) ainsi que de leur structure chimique et de leur morphologie. L'adsorption de métaux lourds, dont Fe3+ et Cd2+, a été étudiée dans des expériences par lots. Divers paramètres physico-chimiques tels que le pH, la concentration initiale en ions métalliques, le niveau de dosage de l'adsorbant et le temps de contact à l'équilibre ont été étudiés. L'adsorption des ions Cd2+ et Fe3+ a augmenté avec une augmentation du pH. Le pH optimal de la solution pour l'adsorption des deux métaux à partir de solutions aqueuses était de 6. L'adsorption était rapide et s'est produite dans les 20 premières minutes pour les deux métaux dans différentes concentrations de solution (250, 100, 50 et 25 mg/L). La cinétique d'adsorption de Cd2+ et Fe3+ sur les nanoparticules d'oxyde de cuivre était bien ajustée par l'équation de taux du pseudo-second ordre. Les données d'adsorption à l'équilibre pour Cd2+ ont été mieux ajustées par le modèle d'isotherme d'adsorption de Langmuir, mais pour l'adsorption de Fe3+, il a été constaté que le modèle d'isotherme d'adsorption de Freundlich est le meilleur modèle pour le décrire. L'ordre de sélectivité de l'adsorbant est Fe3+>Cd2+. À partir de ces résultats, on peut conclure que les nanoparticules de CuO sont un adsorbant prometteur pour l'élimination des métaux lourds des solutions aqueuses.