Очищення забрудненої води феритовими наночастинками шпінелі, легованими La та Gd: кінетика та механізми адсорбції

Abstract

У роботі досліджено кінетику видалення барвника Конго червоного (КЧ) and антибіотика окситетрацикліну (ОТЦ) з водних розчинів синтезованими та відпаленими La- та Gd-вмісними наноферитами. Для оцінки механізму адсорбції були використані кінетичні моделі псевдо-першого порядку, псевдо-другого порядку, Еловіча та модель міжчастинкової дифузії. Показано, що адсорбція КЧ та ОТЦ на феритах найкраще відповідає кінетичній моделі псевдо-другого порядку. Рівновага адсорбції при видаленні КЧ та ОТЦ була досягнута через 60 хв для обох досліджуваних речовин. Відпал впливає на адсорбційні властивості зразків, збільшуючи початкову швидкість адсорбції відповідно до кінетичної моделі псевдо-другого порядку. Зокрема, початкова швидкість адсорбції КЧ на вже синтезованих і відпалених La- та Gd-вмісних феритах збільшується приблизно в 7 та 5 разів відповідно. Швидкість адсорбції ОТЦ також збільшилась у зразках після відпалу. Для зразка Ni0.5Co0.5La0.02Fe1.98O4 швидкість покращилася в 1.8 раза. Для зразка Ni0.5Co0.5Gd0.025Fe1.975O4 швидкість зросла в 3.6 раз. Проаналізовані дані показують, що молекули барвника та антибіотика адсорбуються на поверхні фериту шляхом хемосорбції.