Univerzita Pardubice Fakulta chemicko- technologická

Univerzita Pardubice

Zaměstnanci
|
Studenti
English

Publikace detail

Removal of manganese by adsorption onto newly synthesized TiO2-based adsorbent during drinking water treatment

Autoři: Fialová Kateřina | Motlochová Monika | Čermáková Lenka | Novotná Kateřina | Báčová Jana | Roušar Tomáš | Šubrt Jan | Pivokonský Martin

Rok: 2021

Druh publikace: článek v odborném periodiku

Název zdroje: Environmental Technology

Strana od-do: 1-12

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	Odstranění manganu adsorpcí na nově syntetizovaný adsorbent na bázi TiO2 při úpravě pitné vody	Mangan se přirozeně vyskytuje ve vodě, ale jeho zvýšená koncentrace v pitné vodě je nežádoucí z mnoha důvodů. Tato studie zkoumá alternativní metodu demanganizace nově syntetizovaným adsorbentem na bázi TiO2 připraveným přeměnou monohydrátu titanylsulfátu na amorfní titaničitan sodný. Jeho adsorpční kapacita byla stanovena pro Mn2+, přičemž byla hodnocena řada vlivných faktorů, jako je vliv doby kontaktu, dávka adsorbentu, hodnota pH a přidané ionty. Adsorbent se jevil jako vysoce účinný pro odstranění Mn2+ díky svým jedinečným vlastnostem. Kromě adsorpce prostřednictvím elektrostatických interakcí se na odstraňování Mn2+ podílela také iontová výměna. Přestože k odstranění Mn2+ došlo v celém zkoumaném rozmezí pH 4–8, maxima bylo dosaženo při pH 7, s qe = 73,83 mg g-1. Údaje o rovnováze odhalily dobrou korelaci s Langmuirovou izotermou v nepřítomnosti jakýchkoli iontů nebo v přítomnosti monovalentních koexistujících iontů, zatímco výsledky v přítomnosti divalentních koexistujících iontů ukázaly lepší shodu s Freundlichovou izotermou. Navíc přítomnost jednomocných kationtů (Na+, K+) snížila jen mírně účinnost odstraňování Mn2+ ve srovnání s dvojmocnými kationty (Ca2+, Mg2+), které způsobily větší pokles; vliv aniontů (Cl-, SO42-) byl nevýznamný. Aby bylo možné zhodnotit bezpečnost adsorbentu, bylo provedeno testování toxicity a nebyl prokázán žádný škodlivý účinek na buněčnou aktivitu. Navíc zbytková koncentrace titanu po adsorpci byla vždy pod detekčním limitem. Výsledky naznačují, že syntetizovaný adsorbent na bázi TiO2 je bezpečnou slibnou alternativní metodou pro demanganizaci	Adsorpce; iontová výměna; mangan; oxid titaničitý
eng	Removal of manganese by adsorption onto newly synthesized TiO2-based adsorbent during drinking water treatment	Manganese is naturally present in water, but its increased concentration in potable water is undesirable for multiple reasons. This study investigates an alternative method of demanganization by a newly synthesized TiO2-based adsorbent prepared through the transformation of titanyl sulphate monohydrate to amorphous sodium titanate. Its adsorption capacity for Mn2+ was determined, while a range of influential factors, such as the effect of contact time, adsorbent dosage, pH value, and added ions was evaluated. The adsorbent appeared highly effective for Mn2+ removal owing to its unique characteristics. Besides adsorption via electrostatic interactions, ion-exchange was also involved in the Mn2+ removal. Although the Mn2+ removal occurred within the whole investigated pH range of 4–8, the maximum was achieved at pH 7, with qe = 73.83 mg g-1. Equilibrium data revealed a good correlation with Langmuir isotherm in the absence of any ions or in the presence of monovalent co-existing ions, while the results in the presence of divalent co-existing ions showed a better fit to Freundlich isotherm. Additionally, the presence of monovalent cations (Na+ , K+ ) only slightly decreased the Mn2+ removal efficiency as compared to divalent cations (Ca2+, Mg2+) that caused a greater decrease; however, the effect of anions (Cl- , SO4 2-) was insignificant. To provide insight into the adsorbent safety, the toxicity assessment was performed and showed no harmful effect on cell activity. Furthermore, the residual concentration of titanium after adsorption was always below the detection limit. The results imply that the synthesized TiO2-based adsorbent is a safe promising alternative method for demanganization.	Adsorption; ion-exchange; manganese; titanium dioxide