Synthesis and characterization of Zn and Fe doped magnetic biochar from Acacia falcata leaves for Cr(VI) adsorption

吸附 核化学 六价铬 生物炭 吸热过程 化学 弗伦德利希方程 物理化学 有机化学 热解
作者
Rajesh Juturu,Ramesh Vinayagam,Gokulakrishnan Murugesan,Raja Selvaraj
出处
期刊:Scientific Reports [Springer Nature]
卷期号:15 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1038/s41598-025-06319-9
摘要

Abstract Hexavalent chromium (Cr(VI)), a toxic pollutant extensively utilized across multiple industries, necessitates effective treatment using low-cost and sustainable materials. In this research, magnetic biochar (MBC) was prepared using Acacia falcata leaves through chemical treatment with ZnCl 2 and incorporating Fe 3 O 4 nanoparticles using FeCl 3 ·6H 2 O as a precursor. BET analysis revealed a specific surface area of 248.11 m 2 /g and FESEM images showed a highly porous structure with uniformly embedded Fe 3 O 4 nanoparticles, which became smoother and more compact after Cr(VI) removal. XRD spectra confirmed the incorporation of Fe 3 O 4 through distinct (311) and (440) peaks, matching the cubic spinel structure, while VSM data revealed a magnetic saturation of 5.44 emu/g. XPS analysis indicated the participation of carboxyl, hydroxyl, carbonyl, and Fe 3 O 4 groups in Cr(VI) reduction and adsorption. Batch experiments identified an optimum pH of 2, a MBC dose of 0.4 g/L, and a contact time of 3 h. The adsorption data followed the Freundlich isotherm and pseudo-second-order kinetics. The maximum adsorption capacity was 25.62 mg/g at 303 K, and thermodynamic studies confirmed that Cr(VI) removal was spontaneous and endothermic. The enthalpy and entropy values for Cr(VI) adsorption were 17.71 kJ/mol and 63.22 J/mol·K, respectively. Reusability studies, conducted at the optimum pH of 2 and a MBC dose of 1.4 g/L, demonstrated that MBC could be reused for up to five cycles. MBC effectively removed over 97.80% of Cr(VI) from various water sources, highlighting its potential for Cr(VI) remediation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
丘离发布了新的文献求助10
刚刚
强健的蝴蝶完成签到,获得积分10
刚刚
宁钊完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
隐形曼青应助灯灯采纳,获得10
3秒前
时嗷完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
科研通AI6应助夏天特慢采纳,获得10
5秒前
斯文败类应助嘻嘻采纳,获得10
5秒前
jinxixi完成签到,获得积分10
5秒前
xxxxx发布了新的文献求助10
5秒前
Elan完成签到,获得积分10
5秒前
单薄靖儿完成签到,获得积分10
6秒前
欧尼熊发布了新的文献求助10
6秒前
无聊的电话完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
科研通AI6应助溪泉采纳,获得10
8秒前
等风的人发布了新的文献求助10
8秒前
xyj6486发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
凶狠的储完成签到,获得积分10
9秒前
TexasLiyue完成签到,获得积分10
10秒前
单薄靖儿发布了新的文献求助10
10秒前
独孤家驹完成签到 ,获得积分10
10秒前
如鲸向海完成签到,获得积分10
11秒前
zhendezy发布了新的文献求助10
11秒前
呦呦完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
项之桃完成签到,获得积分10
13秒前
球状闪电完成签到,获得积分10
13秒前
小马甲应助两米一采纳,获得10
14秒前
Negev发布了新的文献求助10
15秒前
CipherSage应助GC采纳,获得10
15秒前
mumuaidafu完成签到 ,获得积分10
15秒前
李卓韩发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5600235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685911
关于积分的说明 14840612
捐赠科研通 4675789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538581
邀请新用户注册赠送积分活动 1505689
关于科研通互助平台的介绍 1471162