Ultrasound assisted synthesis of Ca–Al hydrotalcite for U (VI) and Cr (VI) Adsorption Ultrasonido síntesis asistida de Ca-Al hidrotalcita para U (VI) y Cr (VI) Adsorción abstract La adsorción de cromo (VI) y el uranio (VI) en nitrato de Ca-Al hidrotalcita (Ca-Al LDHs) compuestos se investiga. Los materiales en polvo se sintetizan en un método de coprecipitación modificada bajo el tratamiento ultrasónico con diferentes condiciones de Cr (VI) y U (VI) de adsorción. Se informan Factores que afectan la síntesis compuestos tales como temperatura, tiempo de reacción, la calcinación y condiciones de envejecimiento. Se estudian los efectos de varios parámetros sobre el proceso de adsorción, incluyendo la cinética de adsorción / desorción, isotermas y factores tales como tiempo de contacto, solución de pH y efecto de los iones que compiten influir. Se ha encontrado que Ca-Al LDHs tiene la mayor capacidad tanto para Cr (VI) y U (VI), la adsorción de 104,82 ± 0,02 mg / g y 54,79 ± 0,02 mg / g, y la más alta velocidad de adsorción hasta 98,78 ± 0,02% y 90,28 ± 0,02%, respectivamente. Cr (VI) y U (VI) de adsorción disminuyeron obviamente con niveles de pH fuera del intervalo de 7-11. Adsorción / cinética de desorción de Cr (VI) y U (VI) muestra que los valores de desorción de K de U (VI) son más grandes de Cr (VI), mientras que valores de K de adsorción U (VI) son más pequeños que el Cr (VI), lo que sugiere que el Ca eficiencia LDHs -Al para la eliminación de U (VI) es la adsorción rápida y de liberación lenta en comparación con Cr (VI). La efecto de los iones que compiten tales como nitrato radical y chloridion era insignificante. 1. Introducción Hydoxides doble capa (LDHs), también conocidos como arcillas aniónicas o hidrotalcita (HT) materiales -como han sido ampliamente investigado en los últimos años debido a sus prometedoras aplicaciones en áreas tales como el tratamiento de aguas, tratamiento de residuos nucleares / almacenamiento, carroñeros de aniones, neutralizadores ( antiácidos), filtración, estabilizadores de polímeros, catalizadores y soportes de catalizadores, intercambiadores de aniones, adsorbentes, electroactivos, materiales fotoactivos y farmacéutica [1-18]. Recientemente, el interés significativo se ha dedicado a la síntesis de LDHs con nuevas composiciones de varios tipos de método modificado que permite la mejora de aplicaciones, tales como el método de intercambio de iones [1,4,11,19], derretir intercalación [5], sol-gel método de [8], el método de crecimiento situ [9,13,14] y el método de co-precipitación [20,21]. Para la preparación de sales inorgánicas LDHs por co-precipitación en medios alcalinos, ya sea en constante o en aumento del pH, se utiliza con frecuencia el método de variación de pH. Producto expectativas no se puede preparar si el pH es demasiado bajo o demasiado alto, por lo que el valor de pH debe elegirse cuidadosamente. Otro punto importante a tener en cuenta es que el valor de pH necesario para la recipitation de LDHs no es necesariamente igual al pH de la precipitación del hidróxido de metal más soluble. En este estudio, hemos mejorado el método de co-precipitación para preparar Ca-Al-LDH que acorta significativamente el tiempo de reacción y redujimos las condiciones de reacción. El método mejorado técnica de ultrasonido aplicado a la síntesis de hidróxidos dobles en capas es más simple, más fácil de controlar, y consume menos energía y materiales que los métodos tradicionales [16-18,22-25]. La eliminación de metales pesados (HMS) de aguas residuales es un asunto de gran interés en el campo de la contaminación del agua, ya que puede causar daños graves a la seguridad ecológica y la salud humana cuando se emiten al medio ambiente sin tratamiento [26-32]. HMs tales como plomo (Pb), cadmio (Cd), arsénico (As), manganeso (Mn) Níquel (Ni), cromo (Cr) torio (Th) y Mercurio (Hg), también se metabolizan en el cuerpo en un similares manera de metales nutrientes [26,33,34]. El cromo pertenece al grupo (15) y por lo general se clasifica como un metal pesado con algunas propiedades metálicas. Hexavalente cromo (VI) compuestos son ampliamente utilizados en la industria, mientras que el cromo trivalente (III) se utiliza como un suplemento nutricional. Cr (VI) se considera generalmente más tóxico y cancerígeno que su forma trivalente y hace que este metal tóxico [35-38]. El uso de biomasa / material biológico como adsorbente, la adsorción de Cr (VI) es de menos de 50 mg / g [39,40], y la adsorción de cromo por el carbono activado u otros materiales inorgánicos es de entre 69,1 y 101,4 mg / g [41]. Al igual que en el caso de otros metales pesados, un cuerpo considerable de pruebas sugiere que la sobre exposición al uranio puede producir alteraciones patológicas de los riñones en los seres humanos y los animales [42- 47]. Los elementos radiactivos como el radón, radio-226 y uranio, puede ser fatal si se encuentra en el agua y se consume. Causan mutaciones genéticas y plantean efectos destructivos en nuestros genes que pueden pasar a las generaciones futuras también. Estas sustancias pueden producir intoxicación fisiológica consiguiendo acumulado en los tejidos de los animales acuáticos. La capacidad de adsorción de óxidos metálicos sobre la adsorción de uranio es baja [48], y la adsorción hidrotalcita del uranio rara vez se informa. En los últimos años, muchos absorbentes de bajo costo han sido investigados. Con alta capacidad de intercambio de aniones y grandes superficies, LDHs expresan alta capacidad de adsorción de HPO2? 4, SiO2? 3, SO2? 4 y CrO2? 4 aniones [18]. La hidrotalcita muestra la mayor afinidad por los aniones incluyen dicromato y de uranilo, similar a la obtenida para las resinas de intercambio de iones orgánicos, con la más alta densidad de carga adsorbido más fuertemente que los aniones monovalentes [16,17,4951]. Su versatilidad, simplicidad, propiedades fácilmente a medida y bajo costo de los materiales permiten su uso como intercambiadores de aniones y adsorbentes para aniones ecológicamente peligrosos de los flujos de residuos acuosas diluidas [2]. Un progreso significativo de Ca-Al-LDHs con el método de co-precipitación se ha logrado a través de la investigación y el desarrollo para la eliminación de cromo (VI) y el uranio (VI) de las aguas residuales simulado en condiciones de laboratorio. 2. Materiales y métodos 2.1. Preparación y caracterización de nitrato de aluminio adsorbente (Al (NO3) 39H2O), óxido de calcio (CaO, utilizada en estos experimentos se sintetizó mediante el uso de residuos de cáscara de huevo como materia prima [52]). Hemos preparado Ca-Al capas hidróxidos dobles (LDHs) utilizando el método de co-precipitación bajo un ambiente de ultrasonido. Típicamente, 0.75 mol de CaO y Al (NO3) 39H2O en relación molar de 3: 1 [22] se disolvieron por separado en 150 ml y 100 ml de agua desionizada. Al3 + soluciones añadió rápidamente a Ca2 + soluciones que estaban en la lavadora de ultrasonidos durante 10 min, y luego de reacción prolongado durante 30 min por la oscilación ultrasónica en ausencia de aire a las temperaturas de 55 ± 1? C. La suspensión LDH puro se separó a través del filtrado de lavado y de vacío, y luego se secó a 80? C en un horno. Después del secado, las muestras se molieron en polvo para la prueba. El tamaño de partícula y la morfología de Ca-Al-LDHs tanto antes como después de la adsorción se observaron usando un microscopio electrónico de barrido (SEM) (JEOL JSM-6480A) y microscopio electrónico de transmisión (TEM) (Philips CM200 FEG). Los patrones de difracción de rayos X se registraron en un Rigaku, D / maxTTR III X-ray metros difractan usando Cu Ka (k = 1,54178 AA 0) radiación como la fuente de rayos X. Los diffractgrams se registraron en el rango de 2 horas 5? -80? en pasos de 0,02? con un tiempo de recuento de 10? / min. El método de Brunauer-Emmett-Teller (BET) se utilizó para calcular el área de superficie específica de Ca-Al-LDHs. Las distribuciones de tamaño de poro se derivaron de las ramas de adsorción de isotermas mediante el modelo de Barrett-Joyner-Halenda (BJH). 2.2. Determinación de uranio (VI) y cromo (VI) Una solución acuosa de stock simulado del uranio (VI) se preparó como sigue. En polvo UO2 (NO3) 2? 6H2O (2,11 g) se disolvió en 100 ml de solución de hidróxido de nitrato (pH = 3, el agua desmineralizador). El volumen se ajustó con agua desionizada a 1000 ml, y luego el pH de la solución se ajustó a 4. La solución madre se luego se usa a lo largo de todos los experimentos para la preparación de uranio solución (VI) de diluciones variables. Solución acuosa simulada de uranio (VI) se preparó mediante la disolución de dicromato potásico en agua desionizada a las concentraciones deseadas y después diluyendo la solución patrón preparada (1,000 mg / L) a concentraciones deseadas [53,54]. UO2 (NO3) 2? 6H2O era de la estación de Adquisiciones Pekín Agentes químicos de China Pharmaceutical Company. Los reactivos químicos comunes en este trabajo fueron adquiridos de Tianjin Kermel reactivos químicos para el Desarrollo. Todos los reactivos químicos fueron de grado analítico y se utilizaron sin purificación adicional. La concentración de iones de cromo en la solución se registra utilizando el método GB (calidad de agua-Determinación de cromo-difenil hidrazina (DPC) método espectrofotométrico) con UV-vis espectrofotómetro (Shimadzu UV-1601) a 540 nm. La concentración de iones de uranio se analizaron utilizando un analizador de uranio Trace (WGJ-III uranio Trace Analyzer, Compañía de Hangzhou Daji instrumento óptico). Después de la adición de un J-22 de fluorescencia de uranio promotor de uranilo especial en fase líquida puede formar un gran complejo fluorescente que produciría fuerte a 500 nm, 522 nm y 546 nm bajo la excitación de impulsos UV. La cantidad de uranio puede ser determinada por la intensidad del pico con un rango de medición de 0-20 ng / ml y un error de <5%. 2.3. Métodos de adsorción Los experimentos de extracción se realizaron mediante un método por lotes. El pH de la Cr (VI) y U solución (VI) se ajustaron usando HNO3 y NaOH. Una cantidad predeterminada de LDHs como un adsorbente se añadió a una solución de 25 ml (con Cr conocida inicial (VI) y U (VI) la concentración y pH de valor) en un 150 ml cerrado matraz cónico. La suspensión se agitó a 200 rpm en un agitador termostatizado a 25 ± 1? C. Después de que el tiempo de contacto especificada para la adsorción, el material sólido se separó por centrifugación. La capacidad de adsorción, qe (mg / g), cantidad de metal adsorbido por unidad de masa de adsorbente se determina a partir de la diferencia entre la concentración inicial iónico (C0) y la concentración de equilibrio del adsorbato en solución después de Ce adsorción (mg / L) (en equilibrio, qt = qe, Ct = Ce). W es la masa de adsorbente (g) [55]. El porcentaje de metal tóxico eficiencia de eliminación de iones, R (ADS) y R (des) se calculó mediante la siguiente ecuación: 3. Resultados y discusión 3.1. Selección de adsorbente El estudio intentó seleccionar una variedad de diferentes procesos de sintetización con Ca-Al-LDHs como material de adsorción para la eliminación de cromo (VI) y el uranio (VI) a partir de agua. Eficiencia de remoción (adsorción,%) se suele utilizar para seleccionar adsorbente adecuado. Cabe señalar que, además de la eficiencia de absorción, el proceso de síntesis es un criterio crítico para la selección de adsorbente. Claramente, un adsorbente con una excelente eficiencia, sino la preparación difícil sería de practicidad limitado. Inicialmente, el protocolo de cribado adsorbente se representa en la Tabla 1, lo que sugiere que la eliminación de Cr (VI) y U (VI) en el esquema 3 es mayor que el esquema 1 y esquema 2, y la eficiencia de adsorción de polvo de hidrotalcita después del envejecimiento y la calcinación es menor que sin procesar queridos. Los rayos X patrones de difracción de polvo de típicamente Caal-LDHs y compuestos se muestran en la Fig. 1 Las condiciones de síntesis mostrados en la Tabla 1, reflejan los patrones de difracción de rayos X con la estructura en capas bien organizada de los compuestos preparados. La composición de esta hidrotalcita se examinó para comparar la composición nominal y real de los materiales sintetizados. Este patrón es consistente con los publicados previamente [56], y es indicativo de un material con una estructura en capas. Tres picos relativamente estrechos ocurren a valores bajos 2h (A-D en la Fig. 1) que corresponden a los 003, 006 y 012 reflexiones [57]. Al igual que con la hidrotalcita fresco se encontró ninguna dependencia de la estructura de la composición, un típico rastro XRD óxido mixto obtenido se da en la Fig. 1e. Este paso (alta temperatura de calcinación) destruye completamente la estructura en capas de la hidrotalcita que resulta en una alta área superficial de óxido mixto. No hay picos presentes relativas a cualquier tipo de óxido de aluminio, ya que no cristalizan a la temperatura relativamente baja del proceso de calcinación. Tiempo de reacción largo (Fig. 1c) y el envejecimiento (Fig. 1a) puede no hidrotalcita sintética muy bien ninguno. El patrón de XRD en la Fig. 1f ha sido sustituido por muchos picos difusas que indican la presencia de Ca principalmente amorfo (OH) 2, Al2O3 y soluciones sólidas de Ca (OH) 2 / Al2O3. El efecto de los ultrasonidos sobre la síntesis y / o de cristal de calidad de LDHs puede ser conceptualmente considera: (1) el movimiento rápido de fluidos debido a la variación de la presión sonora, lo que acelera distribuciones de transferencia de masa y velocidad de reacción a lo largo de la capa de catalizador hidrotalcita; (2) la formación y colapso de microburbujas (cavitación), creando localizadas de alta temperatura y alta presión condición, que mejoran la calidad cristalina de las LDHs; y (3) micro-streaming, en el que se aplica una gran cantidad de energía de vibración a los pequeños volúmenes con poco calentamiento, lo que promueve el intercambio de aniones en LDHs. Realza y / o altera de sonicación el proceso de disolución, reacciones químicas, y la nucleación y el crecimiento de precipitados en Ca-Al LDHs. Después de la síntesis y el análisis confirman que los materiales preparados son como se esperaba, las hidrotalcitas condición óptima se sintetiza a 55 ± 1 ° C durante 30 min sin envejecimiento y no calcinación. Los dos isotermas de adsorción de N2 (Fig. 2a) exhiben la curva típica de tipo IV con un estrecho de tipo H1 ciclo de histéresis a presiones relativas altas, lo que implica los agregados (ensamblajes sueltos) de poros meso de partículas platelike [58]. La distribución del tamaño de poro BJH derivada de los datos de adsorción de las isotermas se proporciona en la Fig. 2b. El área de superficie de Ca-Al LDHs es estrecha distribución de tamaño que cubre la gama de mesoporoso (2-30 nm), y el tamaño de partícula pequeño obtenido por el método asistida por ultrasonido se ha mencionado anteriormente. La Tabla 2 muestra el área de superficie específica y porosidad de las muestras (condiciones sintéticos específicos véase la Tabla 1). El tamaño medio de poro disminuiría de 43,51 nm a 9,30 nm, muestra que el proceso de cristalización optimizado puede mejorar la distribución del cristal de Ca-Al LDHs eficacia. Microscopía electrónica de barrido (SEM) y las imágenes de microscopía electrónica de transmisión (TEM) de los materiales obtenidos muestran la morfología de Ca / Al-LDH demostrando los cristalitos en forma de placas hexagonales aproximadamente, y tenía borde afilado de partícula y tamaño de partícula similar (Fig. 3a). Además, una red interconectada en capas azar se observó que es típico de las estructuras de hidrotalcita (Fig. 3D). Aunque las placas de partículas son todavía estructura en capas, la pantalla morfología general un '' situado '' como la estructura (Fig. 3b y c), con la distancia de las capas adyacentes expandido [59]. Además, también se descubrió que algunas partículas mantienen la estructura de Ca / Al-LDH idénticos con los resultados de DRX. 3.2. Influencia del pH inicial El cromo adsorción por los materiales compuestos LDHs era en gran parte no afectados por el pH a través de un rango de pH de 5-13 (CR-anuncios, Fig. 4), aunque un pequeño aumento en Cr (IV) la eliminación se observó a pH más alto (pH> 10, Fig . 4) más del 97%. A pH bajo, la especie dominante de Cr (VI) en solución son HCrO? 4 [40], por lo adsorbido de la misma cantidad de iones de cromo requieren más sitios de adsorción. A diferencia de uranio, todas las especies de multimerics pueden ser adsorbidos correspondían a la adsorción cambiaria, por lo que la eficiencia de eliminación es alta aunque hay una ligera disminución cuando el pH es bajo. Ca2 + y Al3 + se disolverán a un pH inferior, la estructura de hidrotalcita puede ser destruido, y thenresultant posición intercalada contenidos LDH positivos puede disminuir [60]. El U (VI) de adsorción dependía fuertemente de la pH de la solución. A pH bajo, el número de iones H3O + superó a la de las UO2þ 2 varias veces y la superficie era más probable cubierto con iones H3O +, reducir el número de sitios de unión para la adsorción de UO2þ 2. Cuando el pH se incrementó (pH = 9.5, U-anuncios, Fig. 4), más iones H3O + dejaron la superficie mineral de arcilla haciendo los sitios disponibles para el intercambio de cationes con las UO2þ 2 iones. Es probable que la precipitación comienza la hidrólisis debido a la formación de complejos en solución acuosa, incluyendo UO2 (OH) +, ðUO2Þ2ðOHÞ2þ 2; ðUO2Þ3ðOHÞ3þ 5 y (UO2) 2 (OH) 2, que aumentan el uranio (VI) la eliminación [61]. Con el pH pasando de 9 a 13, la eficiencia de eliminación disminuiría, que se atribuyó a la formación de complejos estables, tales como (UO2 (CO3) 2) 2 ?, (UO2 (CO3) 3) 4? combinado con el CO2 de la atmósfera. [62] desorción cromo es generalmente más alto que el uranio y es fuertemente influenciada por el pH. Cuando el pH es 9 tanto cromo y uranio mínimos expresas del contenido de desorción en solución. Se supone partir de los resultados que el mecanismo de gobierno durante la eliminación se debe probablemente a la de intercambio iónico. A pH bajo, la existencia de relativamente alta concentración de H + puede cambiar la dirección de equilibrio reversible de intercambio iónico de nuevo a los materiales de partida. Los aumentos de eficiencia de desorción a medida que aumenta el pH, posiblemente causados por la formación de complejos solubles hidroxi [18,19]. El impacto de pH para U (VI) es menos pronunciada con pH alcalino de Cr (VI), porque pH de una solución controla la especiación de U y la carga superficial de la hidrotalcita. Monto de los aumentos de desorción con el aumento de pH, hidroxilo capacidad de intercambio iónico es más fuerte que el nitrato, por lo tanto, se forma fácilmente en la red para desplazar los iones de metales pesados. 3.3. La medición de las isotermas de adsorción de equilibrio El Langmuir, Freundlich [63,64] y Dubinin-Radushkevich (D-R) [65,66] modelos se utilizan a menudo para describir las isotermas de adsorción de equilibrio. Las isotermas se representaron según las ecuaciones. (4) - (6), respectivamente. Qm (mg g? 1 es la cantidad de adsorción saturada) y b (coeficiente de adsorción de Langmuir, una constante) son parámetros de Langmuir. K y n son las constantes de Freundlich, que están relacionados con la capacidad de adsorción y la intensidad de adsorción, respectivamente. Qe es el valor adsorbida de los iones tóxicos en concentración de equilibrio; K es una constante relacionada con la energía de adsorción; Qm es la saturación teórica de la capacidad; e es el potencial Polanyi dado como Eq. (7) [67]: R es la constante de los gases (8,314 J mol? 1 K? 1) y T es la temperatura absoluta (K). De acuerdo con la Ec. (4), se obtienen Langmuir parcela para la eliminación de Cr (VI) y U (VI) y que se presentan en la Fig. 4b. Los valores de Qm y b se pueden obtener por la pendiente y la intersección de la línea y se dan en la Tabla 3. La isoterma de Langmuir considera la superficie adsorbente como homogénea con sitios idénticos en términos de la energía, por lo que los parámetros pueden ser usados para predecir la afinidad entre el sorbato de sorbente y utilizando el factor de separación RL adimensional, Eq. (8) [68-70], que se utiliza para predecir si un sistema de adsorción es "favorable" o "desfavorable". C0 es la concentración inicial (mg / L) y b es la constante de adsorción de Langmuir (L / mg). Los valores de constante factor de separación (RL) está indicando que la adsorción sobre modificada Ca-Al-LDHs es favorable, los valores RL en el rango de 0-1 son favorables; Valores de RL fuera de la gama son modelo de isoterma de Freundlich un favorable.For, Ec. (5) puede ser reorganizado a lineal de K (representa coeficiente de adsorción) y n (indica la intensidad de absorción) son las constantes. Ellos pueden ser evaluados desde el origen y la pendiente de la trama lineal de ln Qe frente ln Ce y dan en la Tabla 3. Para Dubinin-Radushkevich (D-R) modelo de isoterma, constante (K) puede dar la valiosa información con respecto a la energía media de adsorción por la Ec. (6) [71]: Ea es la energía de adsorción media, a partir de la isoterma de D-R Ea podría ser utilizado para estimar el tipo de adsorción. El comportamiento de adsorción se podría predecir como la adsorción física en el rango de 1-8 kJ mol? 1 y la adsorción química en más de 8 kJ mol? 1 [67,72]. La temperatura ambiente (25 ± 1? C) de las isotermas grabadas para la adsorción de cromo y uranio y las respectivas curvas calculadas con los parámetros de mejor ajuste se muestran en la Fig. 5. También probamos las isotermas de adsorción de Freundlich y Dubinin-Radushkevich pero la adsorción de iones metálicos tóxicos sobre hidrotalcita modificada se correlacionan bien (R2> 0,99) con la ecuación Langmuire en comparación con los otros dos (tabla 3). La comparación de los tres modelos de isotermas descritos anteriormente, Langmuiur isoterma es la más adecuada para caracterizar el cromo-sorción y el comportamiento uraniumsorption de la base de LDH de acuerdo con valores de R2 Los datos experimental era bien consistente con la ecuación de Langmuir (Fig. 5b), la Tabla 3 muestra que la cantidad de adsorción saturada de cromo y uranio son 104,82 ± 0,02 mg / g y 54,79 ± 0,02 mg / g respectivamente, cuyos valores teóricos están de acuerdo con los resultados experimentales muy bien. Valor RL como 0,3106 y 0,1686 indican la idoneidad de los LDHs como un adsorbente para Cr (VI) y U (VI) a partir de solución acuosa. 3.4. Efecto del tiempo de contacto y la medición de la cinética de adsorción / desorción curva La cinética de adsorción se investigaron en una configuración de adsorción por lotes con muestras tomadas de la suspensión a intervalos de tiempo específicos. Los experimentos preliminares muestran que la adsorción de los iones metálicos tóxicos sobre la superficie de LDHs es un proceso muy rápido: La adsorción fue un proceso extremadamente rápido con aproximadamente 80% de adsorción en la primera 5 min del experimento (Fig. 6). Los datos cinéticos son examinados por los modelos de adsorción de orden pseudofirst-, pseudo-segundo orden [73], El modelo cinético de pseudo-primer orden se da como: qe es la capacidad de adsorción de equilibrio (mmol g? 1) y k1 es thepseudo-primer orden constante de velocidad (min? 1). El modelo cinético de pseudo-segundo orden se da como: k2 es la constante de velocidad de pseudo-segundo orden de adsorción (g mmol? 1 min? 1). Los datos obtenidos para la adsorción y desorción de los iones metálicos tóxicos sobre LDHs a temperatura ambiente (25 ± 1? C) se muestra en la Fig. 7 y en la Tabla 4 con las curvas resultantes a partir de un ajuste a los diferentes modelos cinéticos. Una parcela de línea recta con un coeficiente de correlación en la Tabla 4 sugiere la aplicabilidad de pseudo-primer orden modelo de cinética de ajustar los datos experimentales. El valor calculado de la capacidad de adsorción, qe, cal (Cr (VI) 0,2523 ± 0,0001 mmol g 1;? U (VI) ,7035 ± 0,0001 mmol g 1) está lejos de ser el valor de la capacidad de adsorción experimental, qe, exp (Cr (VI) 0,9287 ± 0,0001 mmol g 1;???. U (VI) 0,2051 ± 0,0001 mmol g 1) (Fig 7a ). El valor calculado de la capacidad desorbente muestra los mismos resultados esperados. La trama pseudo-segundo orden también es lineal con un coeficiente de correlación (Tabla 4), sin embargo el valor calculado de la capacidad, está cerca del valor de capacidad de adsorción experimental (Fig. 7b). Por lo tanto, tanto la adsorción y desorción de cromo (VI) y el uranio (VI) en LDHs modificados siguieron el pseudosecond- modelo de orden mejor que el modelo de pseudo-primer orden. El modelo de pseudo-segundo orden asume que el paso limitante de la velocidad puede ser adsorción química. En el caso de cromo (VI) uranio (VI) de adsorción, la interacción es principalmente electrostática. 3.5. Efecto de los iones que compiten El efecto de los iones que compiten es uno de los principales parámetros variables en el proceso de adsorción. Los experimentos en la Tabla 5 puesto en evidencia que el nitrato radical y chloridion no son eficientes para absorber metales a partir de los LDHs. En general, todas las soluciones de desbroce conducen a rendimiento de adsorción similar. El mayor porcentaje de adsorción se obtiene para Cr (97,43 ± 0,2%) y U (95,88 ± 0,3%) cuando se utiliza la concentración de NaCl más alta ensayada (3,5 ± 0,2%). En las mismas condiciones, el porcentaje de desorción es todo menos de 10% para Cr (VI) y U (VI) cuando el nitrato radical, chloridion, sodio o calcio. Los resultados de desorción sugerir que LDHs tiene alta afinidad a iones metálicos. El estudio de las características físicas y químicas de hidrotalcita reveló que es un adsorbente potencial y puede ser mejorado aún más. 4. Conclusiones Las hidrotalcitas se sintetizan en la mejora y optimización de rutinas reactivos, permitiendo así que las condiciones reactivas anchas y fáciles. La hidrotalcita compuesta con calcio y aluminio intercalación preparado por el método de co-precipitación modificado bajo la técnica de ultrasonidos tiene una estructura única con el rendimiento de intercambio iónico interconectado. Estos, junto con la capacidad de producir los materiales en una gama de configuraciones hacen excelente para el uso como un apoyo en la eliminación de cromo y uranio. El uso de la ecografía en la síntesis de los compuestos se estudia en términos de su efecto sobre sus cualidades y propiedades de la superficie de cristal. La hidrotalcita es eficaz en la eliminación de cromo y uranio de una solución acuosa sobre un amplio rango de pH y es en gran parte no afectado por la presencia de iones competitivos, tales como nitrato radical y chloridion. Una solución contaminada altamente alcalino se encuentra que tiene un impacto en la eliminación de cromo y uranio, debido a un aumento en hidróxido. Esta investigación también mostró que los datos de isotermas de equilibrio están equipados también por la isoterma de Langmuir y la ecuación de pseudo-segundo orden. Los estudios futuros se centrarán en la síntesis de hidrotalcita en diferentes condiciones con otros intercalación, y la eliminación de iones tóxicos o iones de metales pesados a partir de agua de río y agua de mar simulada. Agradecimientos Este trabajo fue apoyado por los talentos especiales de Innovación de Harbin Ciencia y Tecnología (2011RFQXG016), Fondos de Investigación Fundamental de la Universidad Central (HEUCFZ), Programa Clave de la Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Heilongjiang, el Programa Internacional de S & T Proyecto especial de la Cooperación (S2013ZR0649), Talentos Innovación especiales de Harbin Ciencia y Tecnología (2012RFXXG104), Internacional de Ciencia y Tecnología Programa de Cooperación de China (2010DFA92460), la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (51108112).
