Mercury Removal Using Sulfur-Decorated Chitosan Polymer Nanocomposites: Adsorption Performance and Mechanisms
Notice bibliographique
Résumé
In this work, pCh-MWCNTs@Ag-TiO2/S and pCh-MWCNTs@Ag-TiO2 nanocomposites were synthesized through a combined phosphorylation and cross-linked polymerization method. The materials were thoroughly characterized using several analytical techniques, including SEM/EDS, FTIR, TGA, and BET analysis. SEM images revealed that the pCh-MWCNTs@Ag-TiO2/S nanocomposite displayed a smooth, flake-like morphology with spherical, dark greenish particles. EDS analysis confirmed the presence of Si, S, P, and Ag as prominent elements, with Ti, C, and O showing the most intense peaks. The TGA curves indicated significant weight loss between 250–610 °C for pCh-MWCNTs@Ag-TiO2 and 210–630 °C for pCh-MWCNTs@Ag-TiO2/S, corresponding to the decomposition of organic components. FTIR spectra validated the existence of functional groups such as hydroxyl (-OH), carboxyl (-COOH), and carbonyl (-C=O) on the surface of the nanocomposites. Following characterization, the materials were evaluated for their capacity to adsorb Hg2+ at parts-per-billion (ppb) concentrations in contaminated water. Batch adsorption experiments identified optimal conditions for mercury removal. For pCh-MWCNTs@Ag-TiO2, the best performance was observed at pH 4, with an adsorbent dose of 4.0 mg, initial mercury concentration of 16 ppb, and a contact time of 90 min. For pCh-MWCNTs@Ag-TiO2/S, optimal conditions were at pH 6, a dosage of 3.5 mg, the same initial concentration, and a contact time of 100 min. Each parameter was optimized to determine the most effective conditions for Hg2+ removal. The nanocomposites showed high efficiency, achieving more than 95% mercury removal under these conditions. Kinetic studies indicated that the adsorption process followed a pseudo-second-order model, while the equilibrium data aligned best with the Langmuir isotherm, suggesting monolayer adsorption behavior. Overall, this research highlights the effectiveness of sulfur-modified chitosan-based nanocomposites as eco-friendly and efficient adsorbents for the removal of mercury from aqueous systems, offering a promising solution for water purification and environmental protection.
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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) | 0,001 | 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 ».