Clay–iron oxide magnetic composites for the adsorption of contaminants in water

Oliveira, Luiz C.A.; Rios, Rachel V. R. A.; Fabris, José Domingos; Sapag, Karim; Garg, V. K.; Lago, Rochel M.

doi:10.1016/s0169-1317(02)00156-4

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“…Bentoniteiron oxide magnetic composites have been produced by simple co-precipitation method and showed high adsorption capacities for the Ni 2+ , Cu 2+ , Cd 2+ and Zn 2+ in aqueous solution in the range 40-75 mmol of M 2+ g -1 of composite. 33 Expanded or exfoliated vermiculite clay is an extremely interesting material with low cost a highly developed porous structure. This exfoliated mineral has been reported in some studies as effective to remove spilled oil from the water surface due to the strong capillary action of the slit shaped pores.…”

Section: Application Of Iron Phases To Produce Magnetic Materials As mentioning

confidence: 99%

Iron: a versatile element to produce materials for environmental applications

Teixeira¹,

Tristão²,

Araújo³

et al. 2012

J. Braz. Chem. Soc.

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Ferro é um elemento versátil que forma várias fases com diferentes estados de oxidação e estruturas, tais como Fe 0 , FeO, Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , α-Fe 2 O 3 e FeOOH. Todas estas fases têm propriedades físico-químicas únicas que podem ser usadas para diferentes aplicações. Neste trabalho, descreve-se o uso de diferentes compostos de ferro, sintéticos e também naturais ou de rejeitos, em aplicações ambientais e tecnológicas. Duas áreas principais de pesquisa são descritas. A primeira é relacionada às estratégias para aumentar a reatividade de fases de ferro pela formação de compósitos Fe 0 /Fe óxido e pela introdução de novos metais na estrutura de óxidos de ferro para promover novas reações superficiais. A segunda área de pesquisa é o uso das propriedades magnéticas de algumas fases de ferro para produzir materiais magnéticos versáteis com aplicações focadas em adsorção, catálise e emulsões.Iron is a versatile element forming several phases with different oxidation states and structures, such as Fe 0 , FeO, Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , α-Fe 2 O 3 and FeOOH. All these phases have unique physicochemical properties which can be used for different applications. In this work, it is described the use of different iron compounds, synthetic and also from natural and waste sources, in environmental and technological applications. Two main research areas are described. The first one is related to strategies to increase the reactivity of Fe phases, mainly by the formation of Fe 0 /iron oxide composites and by the introduction of new metals in the iron oxide structure to promote new surface reactions. The second area is the use of the magnetic properties of some iron phases to produce versatile magnetic materials with focus in adsorption, catalysis and emulsions.

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Section: Application Of Iron Phases To Produce Magnetic Materials As mentioning

confidence: 99%

Iron: a versatile element to produce materials for environmental applications

Teixeira¹,

Tristão²,

Araújo³

et al. 2012

J. Braz. Chem. Soc.

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“…To separate the clay adsorbents conveniently, Oliveira et al (2003Oliveira et al ( , 2004) combined iron oxide with clay minerals and achieved two kinds of magnetic particle modified adsorbents, namely, bentonite-iron oxide and zeolite-iron oxide magnetic adsorbents. The adsorbents obtained both have good magnetic property.…”

Section: Magnetic-particle-modified Carbon Adsorbentmentioning

confidence: 99%

Research progress of novel adsorption processes in water purification: A review

2008

Journal of Environmental Sciences

374

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As an effective, efficient, and economic approach for water purification, adsorbents and adsorption processes have been widely studied and applied in different aspects for a long time. In the recent years, a lot of novel adsorption processes have been developed for enhancing the efficiency of removing the organic and inorganic contaminants from water. This article reviews some new adsorbents and advanced adsorption methods that specialize in their compositions, structures, functions, and characteristics used in water treatment. The review emphasizes adsorption/catalytic oxidation process, adsorption/catalytic reduction process, adsorption coupled with redox process, biomimetic sorbent and its sorption behaviors of POPs, and modified adsorbents and their water purification efficiency.

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“…Os HDLs podem apresentar uma grande variedade de aplicações dependendo de suas propriedades (composição, cristanilidade, estabilidade térmica e outras propriedades físico-químicas). Entre as aplicações mais exploradas pode-se citar o uso como catalisadores heterogêneos [16][17][18] , adsorventes [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19] , trocadores aniônicos 19 e em aplicações farmacêuticas 22-24. A troca aniônica ocorre quando os aniôns intercalados no material precursor apresentam interações eletrostáticas fracas com a lamela. O grau de troca depende da tendência de substituição do ânion interlamelar e dos ânions a serem trocados, que é determinado pela densidade de carga de cada ânion.…”

Section: Hidróxido Duplos Lamelaresunclassified

“…Acredita-se que em pHs muito ácidos ou muito básicos pode estar ocorrendo uma certa destruição da estrutura, como observado com outros materiais adsorventes 9,10 . Entretanto, o compósito continuou apresentando boas capacidades de adsorção nos diferentes pHs estudados.…”

Section: Figura 8 Isotermas De Adsorção Do Corante Aniônico Em Diferunclassified

“…Compósitos magnéticos podem ser usados para adsorver contaminantes de efluentes industriais e, após a adsorção, podem ser separados por um simples processo magnético. Nosso grupo vem desenvolvendo compósitos magnéti-cos com elevada área superficial e alta capacidade de adsorção, tais como argilas/óxido de ferro, carvão ativado/óxido de ferro 9 e mais recentemente zeólitas/óxido de ferro 10 .…”

Section: Introductionunclassified

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Compósitos magnéticos baseados em hidrotalcitas para a remoção de contaminantes aniônicos em água

Conceição¹,

Pergher²,

Moro³

et al. 2007

Quím. Nova

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Recebido em 16/1/06; aceito em 9/1/07; publicado na web em 24/7/07 MAGNETIC COMPOSITES BASED ON HYDROTALCITES FOR REMOVAL OF ANIONIC CONTAMINANTS IN WATER. In this work the adsorption features of hydrotalcites (Al, ) and the magnetic properties of iron oxides have been combined in a composite to produce a magnetic adsorbent. These magnetic composites can be used as adsorbents for anionic contaminants in water and subsequently removed from the medium by a simple magnetic process. The magnetic hydrotalcites were characterized by XRD, magnetization measurements, N 2 adsorption isotherms and Mössbauer spectroscopy. These magnetic adsorbents show remarkable adsorption capacity for anionic contaminants in water.Keywords: HDL/iron oxide composite; magnetic adsorbents; anionic contaminants. INTRODUÇÃOAs hidrotalcitas são hidróxidos duplos lamelares com elevada capacidade de troca aniônica, sendo muito utilizadas como adsorventes de contaminantes 1-5 . A aplicação de compósitos magnéticos para resolver problemas ambientais tem recebido considerável atenção nos últimos anos 6-8 . Compósitos magnéticos podem ser usados para adsorver contaminantes de efluentes industriais e, após a adsorção, podem ser separados por um simples processo magnético. Nosso grupo vem desenvolvendo compósitos magnéti-cos com elevada área superficial e alta capacidade de adsorção, tais como argilas/óxido de ferro, carvão ativado/óxido de ferro 9 e mais recentemente zeólitas/óxido de ferro 10 .Neste trabalho, as propriedades de adsorção da hidrotalcita foram combinadas com as propriedades magnéticas do óxido de ferro para produzir adsorventes magnéticos. Estes adsorventes apresentam a vantagem de serem facilmente removidos do meio, após a adsorção dos contaminantes, por um simples processo de separação magnética. Os materiais preparados foram testados na remoção do corante aniônico vermelho reativo e de ânions cromato. Hidróxido duplos lamelaresOs hidróxidos duplos lamelares (HDLs) sintéticos foram preparados pela primeira vez em 1933 por Feitknetch 6 , pela precipitação controlada de soluções aquosas contendo cátions metálicos com uma base. Apesar de não serem abundantes na natureza, a síntese dos hidróxidos duplos lamelares em laboratórios é extremamente fácil. Estes compostos são representados pela seguinte fórmula geral 11,12 (Tabela 1):onde: M +2 representa um cátion metálico divalente; M +3 , um cátion trivalente; A -m , um ânion intercalado com carga m -; x, a razão entre os cátions di e trivalentes; n, o número de mols de água Para melhor compreender a estrutura dos HDLs, podemos, interpretá-la como derivada da brucita (Mg(OH) 2 ), onde os íons Mg 2+ são coordenados octaedricamente por grupos hidroxila com os octaedros compartilhando arestas, formando camadas neutras infinitas, que são mantidas empilhadas através de ligações de hidrogênio, como representado na Figura 1. Quando alguns íons Mg 2+ são isomorficamente substituídos por íons trivalentes (por exemplo Al 3+ ), uma carga residual positiva é gerada na lamela. Esta carga positiva gerad...

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Clay–iron oxide magnetic composites for the adsorption of contaminants in water

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Iron: a versatile element to produce materials for environmental applications

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Research progress of novel adsorption processes in water purification: A review

Compósitos magnéticos baseados em hidrotalcitas para a remoção de contaminantes aniônicos em água

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