Insight into the purification of arsenic-contaminated acid water by metal–organic framework MIL-53(Fe) with sulfite: The generation and effect of Fe(IV)

亚硫酸盐 污染 受污染的水 化学 环境化学 金属 饮用水净化 金属有机骨架 无机化学 水处理 有机化学 环境科学 吸附 环境工程 生态学 生物
作者
Liuwei Yang,Shuang Liu,Hejiao Zhang,Weizheng Zhang,Wei Ding,Huaili Zheng,Hong Li,Jun Zhai
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:481: 148766-148766
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.148766
摘要

Iron based metal–organic frameworks (Fe-MOFs) have garnered international interest as a novel and promising category of adsorbent materials for the elimination of arsenic from neutral waters. Nevertheless, their practical implementation is constrained by their inadequate adsorption capacity for aqueous arsenite (As(III)), a prevalent arsenic species found in acidic environments such as acid mine drainage. Herein, a novel oxidation-adsorption process to effectively purify As(III)-contaminated water is constructed by combining the MIL-53(Fe) of high acid resistance with sulfite (S(IV)). Notably, the adsorption capacity of the MIL-53(Fe)/S(IV) process for As(III) at pH 3.5 reached 86.4 mg g−1, surpassing the values achieved by MIL-53(Fe) alone by 21.6 times for As(III) and 1.62 times for As(V) (oxidized As(III)). During the oxidation process, MIL-53(Fe) effectively activated S(IV), leading to the formation of the crucial intermediate SO5•−, which then underwent two distinct pathways to respectively generate Fe(IV) and SO4•−, accounting for rapid oxidation of As(III). In the adsorption process, the S(IV) activation (i.e., complexation and electron transfer) on the MIL-53(Fe) surface created additional adsorption sites by dredging the pores and altering the electron cloud distribution within the adsorbent. Furthermore, As(V) trended to form monodentate complexes with surface Fe (e.g., FeOAs bond) in the MIL-53(Fe)/S(IV) process. Notably, this oxidative removal process demonstrated reliable performance in complex water matrices and practical arsenic-contaminated waters. Overall, this study presents a promising strategy to enhance the efficacy of Fe-MOFs for the removal of As(III).
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
华仔应助科研小白一枚采纳,获得10
2秒前
阿瑞塞莎完成签到 ,获得积分10
2秒前
稳重镜子完成签到,获得积分10
5秒前
温暖的雨旋完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
小蘑菇应助cyy采纳,获得10
10秒前
田様应助罗hengheng采纳,获得50
15秒前
16秒前
16秒前
cyy完成签到,获得积分10
19秒前
钰姝完成签到,获得积分10
19秒前
万能图书馆应助企鹅采纳,获得10
20秒前
早睡早起身体好完成签到 ,获得积分10
20秒前
小胖纸儿发布了新的文献求助10
23秒前
勤劳代亦发布了新的文献求助10
24秒前
fungi完成签到 ,获得积分10
26秒前
34秒前
儒雅的焦完成签到,获得积分10
35秒前
刘果完成签到,获得积分20
37秒前
刘果发布了新的文献求助10
39秒前
40秒前
香蕉觅云应助yjjslbyfbgfwz采纳,获得10
42秒前
yzhsq发布了新的文献求助10
44秒前
噗噗发布了新的文献求助10
47秒前
ee完成签到,获得积分10
49秒前
Gin完成签到,获得积分10
55秒前
58秒前
1分钟前
鸣鸣完成签到,获得积分10
1分钟前
木梓完成签到,获得积分10
1分钟前
yjjslbyfbgfwz发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
饱满寻菡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lucas应助现代飞鸟采纳,获得10
1分钟前
Owen应助yjjslbyfbgfwz采纳,获得10
1分钟前
han关闭了han文献求助
1分钟前
王紫绯完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
宋海成完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
Additive Manufacturing Design and Applications 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2464807
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2133248
关于积分的说明 5435502
捐赠科研通 1859127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 924652
版权声明 562561
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 494673