Composite Sorbent Prepared from Layered Double Hydroxide Nanoparticles to Remediate Simulated Groundwater Polluted with Lead and Cadmium Ions
Notice bibliographique
Résumé
This study presents a novel composite sorbent, synthesized from industrially inexpensive and abundant materials, designed for the remediation of groundwater contaminated by lead (Pb) and cadmium (Cd) ions through a permeable reactive barrier (PRB) technique.The synthesis process innovatively employs alum, a low-cost compound, alongside plaster kiln dusta by-product waste from the gypsum industry and Cetyl trim ethyl ammonium bromide (CTAB), to produce Nano-sized layered double hydroxide (LDH) composed of aluminum (Al +3 ) and calcium (Ca +2 ) ions.The synthesized LDH gel-solution was characterized using X-ray diffraction (XRD) analysis and subsequently intercalated onto an iron-slag surface, yielding a novel sorbent termed "iron-slag coated with (Ca/Al-CTAB)-LDH".The intercalation of CTAB and the presence of LDH nanoparticles significantly increased the iron-slag surface area from 0.48802 to 10.21 m 2 /g, thereby enhancing the adsorption capacity of the sorbent for Pb and Cd ions.Optimal synthesis parameters were identified as 0.035 g/50 mL CTAB, pH 10, (Ca/Al) molar ratio of 2, and an iron-slag dosage of 1 g/50 mL.Long-term column tests, spanning a duration of at least 25 days, were conducted, revealing a marked increase in the sorbent's longevity in the packed column when a low flow rate and inlet concentration of contaminants were combined with a high mass of sorbent.The experimental data from the breakthrough curves were successfully fitted by several models, including Bohart-Adams, Thomas-BDST, Yan, Belter-Cussler-Hu, and Clark expressions, with a determination coefficient (R2) exceeding 0.99 and a sum of squared errors (SSE) less than 0.162.The hydraulic conductivity of the packed sorbent remained largely constant at 2.7×10 -2 cm/s, suggesting its suitability for PRB applications.The prepared sorbent demonstrated high efficacy in the removal of Pb and Cd ions from contaminated water, making it a promising tool for environmental remediation.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, pas un consensus.
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