Mechanistic Study of Arsenate Adsorption onto Different Amorphous Grades of Titanium (Hydr)Oxides Impregnated into a Point-of-Use Activated Carbon Block
Notice bibliographique
Résumé
Millions of households still rely on drinking water from private wells or municipal systems with arsenic levels approaching or exceeding regulatory limits. Arsenic is a potent carcinogen, and there is no safe level of it in drinking water. Point-of-use (POU) treatment systems are a promising option to mitigate arsenic exposure. However, the most commonly used POU technology, an activated carbon block filter, is ineffective at removing arsenic. Our study aimed to explore the potential of impregnating carbon blocks with amorphous titanium (hydr)oxide (THO) to improve arsenic removal without introducing titanium (Ti) into the treated water. Four synthesis methods achieved 8–16 wt % Ti-loading within the carbon block with a 58–97% amorphous THO content. The THO-modified carbon block could adsorb both oxidation states of arsenic (arsenate and arsenite) in batch or column tests. Modified carbon block with higher Ti and amorphous content always led to better arsenate removal, achieving arsenic loadings up to 31 mg As/mg Ti after 70,000 bed volumes in continuous-flow tests. Impregnating carbon block with amorphous THO consistently outperformed impregnation using crystalline TiO 2 . The best-performing system (TTIP-EtOH carbon block) was an amorphous THO derived using titanium isopropoxide, ethanol, and acetic acid via the sol–gel technique, aged at 80 °C for 18 h and dried overnight at 60 °C. Comparable pore-size distribution and surface area of the impregnated carbon blocks suggested that chemical properties play a more crucial role than physical and textural properties in removing arsenate via the amorphous Ti-impregnated carbon block. Freundlich isotherms indicated energetically favorable adsorption for amorphous chemically synthesized adsorbents. The mass transport coefficients for the amorphous TTIP-EtOH carbon block were fitted using a pore-surface diffusion model, resulting in D surface = 3.1 × 10 –12 and D pore = 3.2 × 10 –6 cm 2 /s. Impregnating the carbon block with THO enabled effective arsenic removal from water without adversely affecting the pressure drop across the unit or the carbon block’s ability to remove polar organic chemical pollutants efficiently.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».