Sorpcja wybranych kationów na kaolinicie modyfikowanym przez nanocząstki żelaza

Abstract

Praca zawiera charakterystykę i porównanie zdolności sorpcyjnych dwóch sorbentów otrzymanych na bazie kaolinitu Maria III: kaolinit modyfikowany magnetytem (KM) i kaolinit modyfikowany żelazem zerowartościowym (KFe). Materiały scharakteryzowano przy pomocy metod XRD i FTIR oraz przez oznaczenie pojemności kationowymiennej CEC. Analiza struktury pokazała, iż z powodzeniem wprowadzono związki żelaza na powierzchnię kaolinitu nie naruszając przy tym struktury minerału. Modyfikacja żelazem zerowartościowym polepszyła właściwości sorpcyjne kaolinitu zdecydowanie wyraźniej niż modyfikacja magnetytem. Wielkość sorpcji na kompozycie KFe wyniosła odpowiednio 322, 500 i 720 mmol/kg dla Cu(II), Pb(II) i Cd(II). Mechanizmy odpowiedzialne za sorpcję to głównie reakcje redoks oraz adsorpcja.

The purpose of this study was to investigate the efficiency of Pb(II), Cu(II) and Cd(II) removal by two materials based on Maria III kaolinite which were impregnated by magnetite (KM) and zerovalent iron (KFe). The materials was characterized by XRD and FTIR methods. Furthermore cation exchange capacity (CEC)was determined. Structural analysis showed that iron–bearing particles were successfully loaded on kaolinite’s surface. The kaolinite structure remain unaltered. The KFe composite showed significantly higher sorption efficiency than the KM composites resulting in 322, 500 and 720 mmol/kg for Cu(II), Pb(II) and Cd(II), respectively. Two main mechanisms were identified responsible for cations uptake by KFe: adsorption and redox reactions.