EXAFS and DFT study of the cadmium and lead adsorption on modified silica nanoparticles

Arce, Valeria B.; Gargarello, R.M.; Ortega, Florencia; Romañano, Virginia; Mizrahi, Martín; Ramallo‐López, José M.; Cobos, Carlos; Airoldi, Cláudio; Bernardelli, C. E.; Donati, Edgardo R.; Mártire, Daniel O.

doi:10.1016/j.saa.2015.06.093

Cited by 23 publications

(9 citation statements)

References 32 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The physical stability is a required condition essential for the characterization of the obtained product, being quantified by the evaluation of the zeta potential, defined as a parameter that describes the electric charge on the particles surface [25][26][27][28]. In aqueous solution the zeta potential depends on the pH value.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Hesperidin: synthesis and characterization of bioflavonoid complex

Binkowska

2020

SN Appl. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

Flavonoids are widely recognized for their beneficial effects in the cosmetic industry, possessing many biological activities, such as antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial properties. The study presented an efficient and simple solution to improve the preparations of antioxidant complexes based on hesperidin. Obtained products are characterized by thermogravimetric, spectrophotometric method, electron scanning microscopy, color analysis and zeta potential. Lightness value (L*) of hesperidin-silica complexes was found to be inversely correlated with the antioxidant activity values.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Hesperidin: synthesis and characterization of bioflavonoid complex

Binkowska

2020

SN Appl. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Since the reference state in ADF is taken to be elemental ions, energy of individual Pb, Cd and Zn ions is optimized to zero. According to previous studies [36,32], high negative adsorption energy obtained would lead to a more stable chemisorption. Moreover, out of electrostatic interaction, divalent cations have the lowest hydration energy and are preferably absorbed by cation exchangers [16].…”

Section: Adsorption Energiesmentioning

confidence: 76%

“…Through the behavior of electrons in interacted surfaces, before and after effects are quantitatively studied. Here the electrode properties are analyzed based on surface charge transfer phenomenon and band gap, determining conductive nature along with other metallic properties [17] [31] [36].…”

Section: B Dftmentioning

confidence: 99%

DFT Investigation of Bi (100) and Au (111) for Heavy Metal Ion Adsorption and Selective Comparison for Water Quality Sensing Electrodes

Arularasan¹,

Kumar

2019

International Journal of Simulation: Systems, Science &Amp; Technology

View full text Add to dashboard Cite

Bismuth Film Electrodes are promising environment-friendly sensors, replacing toxic mercury to detect heavy metal ions. Experimental studies report diverse selectivity responses for Pb, Cd, and Zn through voltammetry, which requires a nominal selectivity estimation mechanism to experiment ionic responses for 3D printed Bismuth electrode. Density functional theory and simulation are used for experimental verification. Nanoporous gold surface possesses high surface to volume ratio providing better selectivity for multiple ion detection in aqueous media. To scientifically understand the adsorption mechanism and to compare electrode characteristics we carry out Discrete Fourier Transform, DFT, calculations on chemical interactions between heavy metal ions and Bi, Au surfaces at an atomistic level. A similar study exists in literature, for selective identification of Pb (II) by DFT calculation, through which chemical interactions between exfoliated ZrP and heavy metal ions were carried out. Through the current DFT study for Bismuth and Gold, simulation results indicate comparative statistics through detailed metallic analysis. The selectivity of Bi surface (through DFT Simulation) towards Pb, Cd and Zn ions shows a response in the range of Pb > Cd > Zn. Similarly gold surface shows relative higher selective figures in the order of Zn > Cu > Fe > Cr > T i > Ni > Pb. As a result, NPGF shows more metallic character than Bismuth. While Bismuth electrode is suited for Pb 2+ detection, Porous Gold electrode would be a choice for ions like Cu 2+ , Zn 2+ , and Cr 3+ which are verified through simulation results.

show abstract

“…Para ajustar estos datos, se eligieron las isotermas de adsorción de Langmuir, las que se caracterizan por la saturación a altas concentraciones 120 , y se observan a menudo para la adsorción desde una solución y en materiales porosos, porque una vez que se han saturado los sitios de adsorción o llenado todos los poros, la isoterma se satura (tal como se aprecia en la Figura 11). La isoterma de Langmuir está representada por la Ecuación 2: A partir de los parámetros de la Tabla 3, se puede estimar un valor cuantitativo de monocapa y ajustar los datos de equilibrio de adsorción experimental de fluoruro en adsorbentes magnéticos.…”

Section: Isotermas De Adsorciónunclassified

“…Gráfico de Q vs. Ceq para los diferentes nanomateriales. Las curvas fueron aproximadas a la ecuación Q= a*Ceq/(1+b*Ceq)120 , utilizándose valores iniciales de fluoruro entre 5 y 60 ppm.Mediante un ajuste no lineal de las isotermas mostradas en la Figura 11, se determinan los valores de "a" y KL para cada partícula: Tabla 3. Valores de los parámetros "a" y KL obtenidos para cada nanopartícula.…”

unclassified

Uso de nanomateriales magnéticos y destilación por membrana para el tratamiento de iones fluoruro y arsénico en solución

Ayala¹,

Isabel²

View full text Add to dashboard Cite

En la Argentina 40 millones de habitantes tienen acceso al agua potable por red pública (la cobertura de agua es del 87%) según el último censo 2010. El abastecimiento de agua para consumo humano está definido como un servicio que suministra agua en cantidad y calidad para el desarrollo de la vida de los individuos en un ámbito saludable, ambos aspectos deben estar plenamente garantizados. Por todo esto, el acceso a agua potable es la clave para la protección de la salud, por lo que se ha convertido en una necesidad de las sociedades modernas. En particular, las elevadas concentraciones de contaminantes, específicamente fluoruro y arsénico en aguas naturales son un problema en muchos lugares. En el año 2000 se estimaba que más de dos millones de personas en Argentina estaban potencialmente expuestas a la ingestión de aguas con más de 1 mg.L-1 (1ppm) de arsénico. En relación con la cantidad de fluoruro ingerido, la consecuencia más a las altas concentraciones de fluoruro producen fluorosis esquelética, dañan los sistemas gastrointestinal, renal, hepático e inmunológico. No existe actualmente una parte del tratamiento dedicada a la eliminación de fluoruros o arsénico en solución según los niveles que indica el Código alimentario argentino, por lo tanto, el desarrollo de este tipo de tratamientos a gran escala, sigue siendo de vital importancia para nuestro país, señalando la necesidad de unificar y controlar criterios que mejoren la calidad del agua de consumo, para toda la población argentina. Para la remoción de fluoruros en aguas de consumo humano, se han propuesto en los últimos tiempos métodos altamente eficientes, que tienen la desventaja de ser muy costosos como la ósmosis inversa y la electrodiálisis, pero entre las diferentes tecnologías que existen hoy en día, se destacan la adsorción y la destilación por membrana por su fácil aplicación y bajo costo. Después de llevar a cabo la adsorción, los adsorbentes suelen ser difíciles de separar de la solución o dejan residuos, lo que requiere un tratamiento adicional para alcanzar la calidad deseada. Por este motivo en los últimos años surgieron adsorbentes magnéticos que pueden separarse fácilmente del agua tratada mediante la aplicación de un campo magnético externo que puede ser generado por diferentes fuentes, como por ejemplo imanes de Neodimio. En este trabajo, y con el fin de abaratar costos y/o mejorar los tratamientos actuales de aguas contaminadas, se proponen dos estrategias: - El empleo de la técnica de destilación de membrana para la remoción de fluoruro, arsénico y ácidos húmicos, como así también corrientes con una mezcla de estos contaminantes. - El empleo de nanomateriales magnéticos como adsorbentes de fluoruro, As (III) y As (V) y como fotocatalizadores para la oxidación de As (III) a As (V). - Emplear un equipo por destilación de membrana de fabricación íntegramente casera y que funciona actualmente en la Universidad de Aalborg, Dinamarca para la remoción de fluoruros y arsénico. Esta metodología requiere menos energía para la destilación (por lo tanto menor costo para su funcionamiento), entregando agua de alta calidad y apta para consumo. - Comparar la técnica de destilación por membrana con la nanofiltración, utilizada actualmente para el tratamiento de aguas, también en la Universidad de Aalborg. - Sintetizar y caracterizar nanopartículas de óxidos de hierro recubiertas con hidróxido de aluminio para facilitar la adsorción química de fluoruros. - Evaluar la eficiencia de los materiales sintetizados como nanoadsorbentes de fluoruro. - Investigar la capacidad de reciclado de los nanomateriales magnéticos usados en la adsorción de fluoruro y comprobar su toxicidad en células hepáticas humanas, como modelo in vitro para evaluar el metabolismo xenobiótico humano. - Investigar el empleo de los nanomateriales magnéticos sintetizados en esta tesis y nanocompositos de Fe-Cu como fotocatalizadores de la oxidación de As (III) a As (V).

show abstract

EXAFS and DFT study of the cadmium and lead adsorption on modified silica nanoparticles

Cited by 23 publications

References 32 publications

Hesperidin: synthesis and characterization of bioflavonoid complex

Hesperidin: synthesis and characterization of bioflavonoid complex

DFT Investigation of Bi (100) and Au (111) for Heavy Metal Ion Adsorption and Selective Comparison for Water Quality Sensing Electrodes

Uso de nanomateriales magnéticos y destilación por membrana para el tratamiento de iones fluoruro y arsénico en solución

Contact Info

Product

Resources

About