Enhancement of Cu (II), Zn (II), Ni (II) and Humic Acid Adsorption in Modified Bentonite
Full Metadata
| Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Lupong Kaewsichan | - |
| dc.contributor.author | Kanogwan Tohdee | - |
| dc.contributor.department | Faculty of Engineering Chemical Engineering | - |
| dc.contributor.department | คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี | - |
| dc.date.accessioned | 2021-07-29T08:46:48Z | - |
| dc.date.available | 2021-07-29T08:46:48Z | - |
| dc.date.issued | 2018 | - |
| dc.description | Thesis (Ph.D., Chemical Engineering)--Prince of Songkla University, 2018 | en_US |
| dc.description.abstract | Environmental pollutants are recognized as a main problem around the world. Their toxicity can cause serious problems to living beings. Therefore, the removal of toxic inorganic and organic materials has been the great challenges of several researchers worldwide over the last decade. This study sought to enhance the metal and organic substance adsorption capacity of bentonite by improving its surfaces. Surface modification by the cationic surfactant (Benzyl hexadecyl dimethyl ammonium chloride, BCDMACI) was successful in this respect. Natural and modified bentonite were characterized by FTIR spectroscopy, XRF, BET, and swelling test. A major characteristic of BCDMACI is forming micelles that can intercalate into interlayers of clay and prevent swelling. The adsorption of heavy metals [Cu(II), Zn (II) and Ni (II)] and humic acid from aqueous solutions was studied in batch experiments, varying several effects; pH solution, contact time, concentrations of substances, and ionic strength. Concentration of the metals and humic acid in solution was detected by Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) and UV-Visible, respectively. Kinetic results showed that the pseudo-second-order rate equation provided the best fit to observed adsorption kinetics (R2 almost equaled to 1), indicated as chemical adsorption. The adsorption data were fitted with Langmuir, Freundlich, Temkin, and Dubinin-Radushkevich isotherm models, of which the Langmuir isotherm provided the best fit with experimental data, R2 and APE ranged 0.960- 0.998 and 2.35-9.43%, respectively for all cases. Moreover, all the three-parameter models fits supported the two-parameter Langmuir model, regarding these fundamental assumptions underlying it. The modified bentonite had significantly improved adsorption capacities (450.76, 35.21 and 25.06; and 86.21 mg/g for heavy metals [Cu (II), Zn (II), Ni (II)] and humic acid, respectively); about 1.7-2.5 fold improvements over natural bentonite. Competitive adsorption result indicated that each metal competed together (antagonism), adsorption of all metals decreases totally which adsorption equilibrium reduction (AY) ranged 35.41-47.41 % for all cases. | - |
| dc.description.abstract-th | มลพิษทางสิ่งแวดล้อมเป็นที่ยอมรับว่าเป็นปัญหาหลักทั่วโลก ความเป็นพิษของมลพิษ เหล่านั้นอาจทําให้เกิดปัญหาร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการกําจัดมลพิษทั้งจําพวก สารอนินทรีย์ การศึกษาครั้ง และสารอินทรีย์เป็นความท้าทายของนักวิจัยทั้งหลายทั่วโลกในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความสามารถในการดูดซับสารโลหะและสารอินทรีย์ของเบนโทไนท์โดย การปรับปรุงพื้นผิว ด้วยวิธีการเติมสารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวก (cationic surfactant Benzyl hexadecyl dimethyl ammonium chloride, BCDMACI) ได้ประสบความสําเร็จ ดินเบนโท-ไนท์ ธรรมชาติและดินเบนโทไนท์ที่ได้มีการปรับปรุงแล้วได้ถูกตรวจสอบลักษณะเฉพาะ โดยวิธี FTIR spectroscopy, XRF, BET และ การ ทดสอบการบวมตัวของดิน (swelling test) BCDMACI ประกอบด้วย micelles ที่สามารถแทรกซึมเข้าไปใน interlayers ของดินและป้องกันไม่ให้ดินเหนียว เกิดการบวมตัว การดูดซับโลหะหนักประกอบด้วย Cu (II) Zn (II) และ Ni (II) และกรดฮิวมิกจาก aqueous solution ได้ถูกศึกษาโดยการทํา batch experiment โดยพิจารณา ความเป็นกรด-เบสของ สารละลาย (pH solution) เวลา (contact time) ความเข้มข้นของสาร (concentration) และความ แข็งแรงของพันธะไอออนิก (ionic strength) ความเข้มข้นของโลหะและกรดฮิวมิกในสารละลายได้ ทําการตรวจวัดโดยวิธี Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) และ UV-Visible ตามลําดับ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าสมการ pseudo-second-order rate ให้ผลดีที่สุดของ (R ใกล้เคียง 1) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเป็นการดูดซับทางเคมี ข้อมูลการดูดซับจากการทดลองถูกนําเข้า แบบจําลองโมเดลของ Langmuir, Freundlich, Temkin และ Dubinin-Radushkevich ซึ่งแบบจําลอง Langmuir ให้ผลดีที่สุด โดยที่ R และ APE มีค่าเท่ากับ 0.960-0.998 และ 2.35-9.43% ตามลําดับ สําหรับทุกกรณี นอกจากนี้ แบบจําลองโมเดลแบบสามพารามิเตอร์ (three-parameter isotherm) ทั้งหมดยังสนับสนุนแบบจําลอง Langmuir เบนโทไนท์ที่ถูกปรับปรุงมีความสามารถในการดูดซับ ได้ดี (4max = 50.76, 35.21 และ 25.06 และ 86.21 mg/g สําหรับโลหะหนัก (Cu (II), Zn (II), Ni (II)] และกรดฮิวมิก ตามลําดับ ซึ่งเป็นปริมาณ 1.7-2.5 เท่าเมื่อเทียบกับเบนโทไนท์ธรรมชาติ ผลการ ดูดซับในระบบ multi-component ยังแสดงให้เห็นว่า โลหะแต่ละชนิดที่มีการแข่งขัน ซึ่งทําให้ ปริมาณของโลหะที่ดูดซับมีค่าลดลงประมาณ 35.41-47.41% สําหรับทุกกรณี | - |
| dc.identifier.uri | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17181 | - |
| dc.language.iso | en | en_US |
| dc.publisher | Prince of Songkla University | en_US |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ | * |
| dc.subject | Chemisorption | en_US |
| dc.subject | Metals Toxicology | en_US |
| dc.subject | Pollutants Environmental aspects | en_US |
| dc.subject | Metals Environmental aspects | en_US |
| dc.title | Enhancement of Cu (II), Zn (II), Ni (II) and Humic Acid Adsorption in Modified Bentonite | en_US |
| dc.title.alternative | การเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับของ Cu (II) Zn (II) Ni (II) และกรดฮิวมิกในเบนโทไนท์ที่ดัดแปลง | en_US |
| dc.type | Thesis | en_US |
Files
Collections