Eine systematische Untersuchung der Adsorption und Entfernung von Arsen aus wässrigen Umgebungen unter Verwendung neuartigen mit Graphenoxid funktionalisierten UiO

Jul 29, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 15802 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Diese Studie untersucht die Entfernung von As(V) aus wässrigen Medien unter Verwendung von wasserstabilem UiO-66-NDC/GO, das über das Solvothermalverfahren hergestellt wurde. Das synthetisierte Material wurde durch Raman-Spektroskopie, UV-sichtbares Licht, Röntgenpulverbeugung (XRD), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (ATR-FTIR), Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Brunauer-Emmett analysiert –Teller (BET) belegen seine Anwendbarkeit als Superadsorbens für die Adsorption von As(V)-Ionen aus wässrigen Lösungen. Der Einfluss verschiedener Parameter, einschließlich anfänglicher Ionenkonzentration, Temperatur, Adsorptionsmitteldosis und pH-Wert, auf die Adsorption von As(V) wurde untersucht, um die optimalen Adsorptionsbedingungen zu ermitteln. Der für diese Studie unter Verwendung von Langmuir-Isothermen ermittelte qmax lag bei 147,06 mg/g bei Raumtemperatur. Die thermodynamischen Parameter ΔH°, ΔG° und ΔS° wurden ebenfalls berechnet und negative Werte von ΔG° bedeuten, dass der As(V)-Adsorptionsprozess exotherm und spontan ablief. In der Zwischenzeit werden theoretische Ergebnisse der Dichtefunktionalsimulation berücksichtigt, um diese experimentellen Ergebnisse zu untermauern. Es wird beobachtet, dass die dynamische Natur von Graphenoxid und dem UiO-66 NDC-Nanokompositsystem aufgrund delokalisierter Oberflächenzustände für Adsorptionsstudien überlegen ist. UiO-66-NDC/GO zeigte außerdem eine hohe Wiederverwendbarkeit für bis zu vier Regenerationsleistungen mit 0,01 M HCl als Regenerationsmittel.

Die Grundwasserverschmutzung ist derzeit weltweit ein großes Umweltproblem und wird häufig durch das Vorhandensein verschiedener Abwasserschadstoffe verursacht1,2. Arsen (As) gehört zu den 20 gefährlichsten Chemikalien weltweit und kommt in verschiedenen anorganischen und organischen Formen vor. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe, Bergbau und Insektizide sind Beispiele für anthropogene und natürliche Quellen der As-Verschmutzung3. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und die US-amerikanische Umweltschutzbehörde (EPA) haben beide einen Grenzwert von 10 ppb für Trinkwasser empfohlen4. Arsen ist in anorganischen Formen (Arsenat und Arsenit) giftiger als Arsen in organischen Formen und kommt natürlicherweise im Grundwasser und im Boden vor5. Weltweit sind mehr als 200 Millionen Menschen von Arsen in anorganischer Form betroffen, und seine langfristige Exposition führt zu schweren Erkrankungen, Funktionsstörungen des Nervensystems, Hautkrebs, Lungenkrebs, Nierenversagen, Lebererkrankungen, Harnblasenkrebs sowie Herz-Kreislauf- und peripheren Erkrankungen6. Die großflächige Grundwasservergiftung durch As in Bangladesch in den 1990er Jahren war das weltweit größte Vergiftungsereignis7. Die Gesundheit von fast 100 Millionen Indern ist durch die Grundwasserverschmutzung mit As8 gefährdet. Daher ist die Arsenkontamination ein ernstes Problem, das die Entwicklung wirksamer Reinigungstechnologien erfordert.

Für die Entfernung von Arsen aus Wasser sind verschiedene Behandlungstechniken dokumentiert, darunter Adsorption, Bioremediation, Koagulation-Flockung, Ionenaustausch, Elektrochemie, Sedimentation, Fällung, Membranfiltration, Umkehrosmose, normale Filtration und Kalkenthärtung9. Von den oben genannten Methoden wurde der Adsorptionsprozess aufgrund seiner Flexibilität im Prozessdesign, der Kosteneffizienz und der einfachen Bedienung am häufigsten im Hinblick auf die Beseitigung von Arsen beschrieben. Bisher wurden von Forschern verschiedene Adsorbentien entwickelt, darunter Aktivkohle, Titanoxid, aktiviertes Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Eisenoxid, mit Fe (III) beladene Harze, Eisenoxid, Metalloxide, landwirtschaftliche Biomassen, Goethit, nullwertiges Eisen und mesoporöses Aluminiumoxid , verschiedene metallbasierte Nanokomposite zur Entfernung von As aus kontaminierten Wasserkörpern10,11,12. Alle diese Materialien sind effizient und ihre Anwendung im großen Maßstab ist aufgrund der hohen Betriebskosten, des geringen Adsorptionspotenzials und der langen Verbrauchsdauer begrenzt. Daher besteht ein kontinuierlicher Bedarf an der Synthese neuartiger und effizienter Adsorbentien mit verbesserter Adsorptionskapazität für die Arsen-Dekontamination aus Wasser.

Ein neues Hybridmaterial, allgemein bekannt als Metall-organische Gerüste (MOFs), das aus anorganischem Metall und dem organischen Linker besteht, hat in den letzten Jahren große Popularität erlangt. Aufgrund ihrer anpassbaren chemischen Funktionalitäten, guten thermischen Stabilität, einstellbaren Porengröße und vielseitigen Architekturen haben sie breitere Anwendungen in den Bereichen Sensorik, Gasspeicherung, Katalyse, Abwasserbehandlung, Trennung usw. In den letzten Jahren haben sich Zr-MOF-basierte Verbundwerkstoffe potenziell durchgesetzt Aufgrund ihrer hervorragenden Adsorptionskapazität werden sie für die As(III)- und As(V)-Entfernung aus Wasser eingesetzt. Guo et al. synthetisierten eine Verbundmembran aus Zr-basiertem MOF (UiO-66) und Polyacrylnitril (PAN) zur effizienten Entfernung von Arsenit (AsIII) und Arsenat (AsV) aus Wasser13. Daher erfolgt bei den meisten Arsenentfernungsverfahren die Oxidation von Arsenat zu Arsenit als Vorbehandlungsphase14.

Studien zur Arsenentfernung wurden an verschiedenen MOFs wie Fe-BTC MOF, MIL-53 und ZIF-8 durchgeführt. Im Vergleich zu anderen synthetischen Handels- und Adsorbentien konnten jedoch keine nennenswerten Ergebnisse gefunden werden. Daher ist die Entwicklung und Erforschung neuer MOF-Nanoadsorbentien mit hohen Adsorptionskapazitäten besonders interessant. In den letzten Jahren wurden Verbundwerkstoffe auf Zr-MOF-Basis aufgrund ihrer hervorragenden Adsorptionskapazität potenziell zur Entfernung von As(V) aus Wasser eingesetzt. Für die Adsorption des Schwermetalls Arsen (V) aus einer wässrigen Lösung wurde in dieser Forschungsarbeit ein neues Nano-Adsorptionsmaterial unter Verwendung von Graphenoxid (GO) und einem metallorganischen Gerüst auf Zirkoniumbasis synthetisiert. Das UiO-66-NDC ist eine dreidimensionale Struktur aus einem oktaedrischen Mittellochkäfig und acht tetraedrischen Eckkäfigen aus sekundären Baueinheiten Zr6O4(OH)4 und zwölf Brückenliganden 1,4-NDC. Es verfügt über eine beträchtliche Anzahl koordinativ ungesättigter Zr4+-Stellen und eine starke ZrO-Bindung, die die Adsorption und den Stofftransfer unterstützt. Diese Materialien sind beständig gegen Hydroxidionen und Protonen und in einer Vielzahl von Abwassertypen und pH-Werten stabil.

In der vorliegenden Studie wurde ein neuartiges Nanokomposit-Adsorptionsmaterial unter Verwendung von Graphenoxid (GO) und einem metallorganischen Gerüst auf Zirkoniumbasis, nämlich UiO-66-NDC [Zr6O4(OH)4(1,4-NDC)6], synthetisiert. n und wird als Adsorptionsmittel zur Aufnahme von aquatischem Arsenat As(V) verwendet. Das UiO-66-Gerüst besteht aus Zr6O4(OH)4-Clustern und 1,4-NDC, also einem 1,4-Naphthalindicarboxylat-Linker. Die As(V)-Adsorptionskapazität wurde durch detaillierte Charakterisierungen und Studien zum Adsorptionsmechanismus untersucht. Diese Forschung zeigt die überlegene Leistung des MOF-basierten Nanoadsorbens bei der Entfernung von Arsen aus Wasser, was zu neuen Erkenntnissen über den Einsatz von MOFs in der Wasseraufbereitung und zur Entwicklung eines verbesserten Adsorbensmaterials für den Arsen-Dekontaminationssektor führen könnte.

Der geometrieoptimierte Zustand der GO- und Nanokompositsysteme wurde über den Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS)-Algorithmus ermittelt15,16,17. Aus den Gesamtenergiewerten ist ersichtlich, dass das Nanokompositsystem (−839,231 Ry) aufgrund der im System vorhandenen Zr- und Cl-Atome eine dynamische Überlegenheit gegenüber dem GO-System (−179,291 Ry) erreicht. Infolgedessen stellt diese dynamische Stabilität des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits eine relevante Plattform für die Adsorption von Arsen (As)-ähnlichen Metalloidmetallen dar und kann als perfekter Kandidat für Adsorptionsstudien verwendet werden. Letztendlich verfügt ein makelloses GO-System nur über lokalisierte Zustände eines Kohlenstoffatoms, was weniger Gesamtenergie liefert, ohne dass eine dynamische Adsorption erforderlich ist. In ähnlicher Weise treten im UiO-66-NDC/GO-Nanokompositsystem Zr-basierte delokalisierte Oberflächenzustände ins Spiel, verglichen mit den lokalisierten Oberflächenzuständen von Kohlenstoff im GO-System. Im Allgemeinen sind Oberflächenzustände Zustände auf der Oberfläche, und ihre elektronische Wellenfunktion kann lokalisiert (dh eingefangen) oder delokalisiert (dh leitend oder in Bewegung) sein. Wenn die Oberflächenzustände durch Verbundbildung verursacht werden, ist es höchstwahrscheinlich, dass die resultierenden Oberflächenzustände delokalisiert sind. Allerdings hängen alle Funktionsparameter stark von den Oberflächenzuständen und deren Relaxation ab. In einem anderen Fall handelt es sich bei Oberflächenzuständen, die durch Oberflächendefekte oder einige passivierende Moleküle verursacht werden, höchstwahrscheinlich um lokalisierte Oberflächenzustände. Diese Phasenumwandlung vom lokalisierten Zustand in GO zu delokalisierten Zuständen im Nanokomposit macht das Nanokompositsystem zu einer relevanten Oberfläche für die Adsorption von As-Metalloiden. Es macht die Nanokomposit-Oberflächenadsorption für den As-Adsorptions- und Entfernungsprozess aktiv, was die oben genannten experimentellen Ergebnisse stark unterstützt.

In den UV-Vis-Spektren des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits gibt es zwei charakteristische Absorptionspeaks mit Maxima bei 261 und 346 nm (Abb. 1). Die bei 346 nm konzentrierte Absorption ist auf den π-π*-Übergang von Naphthalinringen zurückzuführen,18 wohingegen die Absorption bei 261 nm ein verschobener π-π*-Übergang von Graphenoxid im UiO-66-NDC/GO-Nanokomposit ist19. Nach der Aufnahme von As(V) kommt es zu einer deutlichen Änderung im Absorptionsspektrum von Nanokompositen. Der Absorptionspeak bei 346 nm verschwand vollständig, während es zu einer Rotverschiebung (mit hypochromem Effekt) des π-π*-Übergangs der Naphthalinringe bei 284 nm kam. Diese bemerkenswerten Veränderungen deuten auf die Bindung von As(V) an das UiO-66-NDC/GO-Nanokomposit hin.

UV-Vis-Analyse des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits vor und nach dem Experiment.

Die funktionelle Charakterisierung von UiO-66-NDC/GO erfolgte mittels FTIR-Spektroskopie im ATR-Modus. Das FTIR-Spektrum von UiO-66-NDC/GO wurde vor und nach der As(V)-Adsorption aufgezeichnet. Der Peak bei 3355 cm−1, der der O-H-Streckschwingung der Carbonsäuregruppe zugeschrieben wird, verschwand nach der As(V)-Adsorption vollständig. Die asymmetrische Streckung bei 1546 cm-1 und die symmetrische Streckung bei 1364 cm-1 werden den COO-Gruppen des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits20 zugeschrieben. Nach der As(V)-Adsorption werden sowohl diese antisymmetrischen als auch symmetrischen Streckschwingungen verschoben, wobei die Intensität deutlich abnimmt. Die CH-Biegeschwingung bei 784 cm−1 und die C=C-Biegeschwingung bei 648 cm−1 wurden durch die Adsorption von As21 verschoben. In anderen Gruppen, wie der C=O- und der mit Carboxyl verwandten CO-Gruppe, wurde nach der Adsorption von Arsenat keine signifikante Änderung beobachtet; Es wurde festgestellt, dass nur die Intensität des Peaks abnahm. Diese Ergebnisse deuten auf die Effizienz von O-H- und aromatischen C=C-Gruppen bei der Arsenatadsorption hin. Die deutlichen Verschiebungen im FTIR-Spektrum nach der Adsorption von As(V) belegen die robuste Wechselwirkung zwischen dem Nanokomposit und As(V) (Abb. 2).

FTIR-Spektrum des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits vor und nach dem Experiment.

Anschließend wurden Raman-Messungen durchgeführt, um die strukturelle Variation von UiO-66-NDC/GO zu verstehen. Raman-Daten wurden als synthetisiertes GO/UiO-66-NDC und As(V) adsorbiertes UiO-66-NDC/GO gesammelt. Raman-Schwingungspeaks bei 1580 cm−1 und 663 cm−1 hängen mit der C=C-Streckung und der Biegeschwingungsfrequenz in der Ebene des aromatischen Rings des NDC-Linkers zusammen. Raman-Schwingungspeaks bei 1354 cm−1 und 1516 cm−1 standen im Zusammenhang mit der Ringdeformationsbande des NDC-Linkers in der Ebene. Die Raman-Dublett-Peaks im Bereich von 1400–1500 cm−1 hängen mit der symmetrischen Streckschwingungsbande in der Ebene der O=CO-Gruppe im NDC-Linker zusammen. Der Raman-Peak bei 773 cm−1 hing mit der CH-in-Phase-Wagging-Bande des NDC-Linkers zusammen. Allerdings konnten wir Raman-Banden im Zusammenhang mit GO aufgrund einer starken und konkurrierenden Spitzenposition des NDC-Linkers22 nicht auflösen. Die Raman-Schwingungsbanden im synthetisierten Material stimmen gut mit zuvor gemeldeten Daten von UiO-66-NDC überein. Nach der As(V)-Adsorption gibt es keine signifikanten Änderungen in der Raman-Peak-Position und der FWHM von UiO-66-NDC/GO. Dies bedeutet, dass die Raman-Schwingungsbanden von GO/UiO-66-NDC nicht durch die As(V)-Adsorption beeinflusst werden (Abb. 3).

Raman-Daten des synthetisierten und mit As(V) adsorbierten UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits.

Um die strukturellen Veränderungen während des Adsorptionsprozesses zu verstehen, werden XRD-Analysen für das Nanokomposit UiO-66-NDC/GO durchgeführt. Die Beugungslinien bei 2θ von 7,39° und 8,4° sind charakteristische Peaks von UiO-66. Daher hat das synthetisierte UiO-66-NDC die gleiche Kristallstruktur. Diese Beugungslinienintensitäten nehmen nach der Adsorption von As(V) drastisch ab, was zeigt, dass die Verringerung der kristallinen Natur von UiO-66-NDC/GO in Abb. 4 dargestellt ist. Die amorphe Natur ergänzt die Adsorptionseigenschaften, die Defektstellen bereitstellen zur Schwermetalladsorption. Die scharfen Resonanzen nahe 7 Grad. ist charakteristisch für Graphenoxid23.

XRD-Spektrenanalyse des GO/UiO-66-NDC-Nanokomposits vor und nach dem Experiment.

Um die Oberflächenstruktur des UiO-66-NDC/GO vor und nach der As(V)-Adsorption aufzudecken, wurde das SEM-EDS durchgeführt. Wie in Abb. 5 dargestellt, wurden nach der As(V)-Adsorption Veränderungen in der Struktur und Morphologie des GO-UiO66-NDC-Nanokomposits beobachtet. Nach den Adsorptionsstudien ist deutlich zu erkennen, dass das As(V) auf der Oberfläche des GO-UiO66-NDC-Nanokomposits adsorbiert wurde. Anhand der EDS-Daten haben wir beobachtet, dass im synthetisierten UiO-66-NDC/GO kein As-Element vorhanden ist; In der anderen Probe wurden jedoch 2,44 Atom-% As-Element beobachtet. Dies zeigt deutlich, dass das As(V) auf der UiO-66-NDC/GO-Oberfläche adsorbiert ist.

REM-Aufnahmeanalyse des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits vor und nach dem Experiment.

Basierend auf den EDS-Beobachtungen des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits gibt es verschiedene Elemente, darunter Kohlenstoff, Zirkonium und Sauerstoff (Abb. 4c). Die EDX-Analyse nach der As(V)-Adsorption zeigt eindeutig das Vorhandensein von As-Spezies in der UiO-66-NDC/GO-Nanokompositstruktur, was wahrscheinlich auf die Adsorption von As(V) zurückzuführen ist (Abb. 4d). Darüber hinaus ist in der EDX-Analyse von UiO-66-NDC/GO nach dem As(V)-Sorptionsprozess eine Abnahme der Intensität der Kohlenstoffpeaks erkennbar, was die erfolgreiche Adsorption von As(V) durch UiO-66-NDC/GO unterstützt.

Um die chemische Zusammensetzung und Oberflächenmorphologie von UiO-66-NDC/GO vor und nach der As(V)-Adsorption zu untersuchen, wurde TEM mit EDS-Kartierung durchgeführt. Die Partikel von UiO-66-NDC/GO sind in einigen Bereichen getrennt und in anderen agglomeriert, wie in Abb. 6a zu sehen ist. Die Elementaranalyse des UiO-66-NDC/GO wurde ebenfalls durch TEM-EDS-Kartierung bestimmt. Vor dem Experiment zeigte blankes UiO-66-NDC/GO eine Fülle von Zirkonium, Kohlenstoff und Sauerstoff (Abb. 6c – e) an der Oberfläche und nach der Adsorption waren neben dem makellosen Material auch Spuren von As (Abb. 6g) zu sehen UiO-66-NDC/GO. Die As(V)-Adsorption auf der Oberfläche des UiO-66-NDC/GO könnte der Grund dafür sein, dass die TEM-Struktur des UiO-66-NDC/GO nach der Entfernung des As(V) eine glattere Oberfläche zeigte.

TEM-Analyse und Kartierung von UiO-66-NDC/GO vor (a–e) und nach der As(V)-Adsorption (f–j).

BET-Messungen wurden vor und nach As(V)-Studien durchgeführt und die Daten sind in Abb. 7 dargestellt. Das Porenvolumen und die Oberfläche für UiO-66-NDC/GO wurden zu 0,394917 cm3/g und 279,7756 m2/ bestimmt. g bzw. Nach dem Adsorptionsexperiment verringerten sich die Oberfläche und das Porenvolumen auf 58,1915 m2/g und 0,134 cm3/g. Dieser Rückgang lässt darauf schließen, dass die As(V)-Spezies in die Poren von UiO-66-NDC/GO eindringen. Die Poren der UiO-66-NDC/GO-Oberfläche und die vergleichsweise ausreichende aktive Oberfläche ermöglichen eine schnelle Übertragung und Adsorption von As(V) aus einer wässrigen Lösung zum UiO-66-NDC/GO.

Porengrößenverteilung und N2-Sorptionsisothermen von UiO-66-NDC/GO vor und nach der As(V)-Adsorption.

Der pH-Wert der Lösung ist ein wichtiger Parameter bei Arsenat-Adsorptionsstudien, da er die Arsenat-Speziation, die Verteilung der Schadstoffspezies und die Oberflächenladung des Adsorbens beeinflusst. Der pH-Effekt auf die Arsenatentfernung durch das Adsorptionsmittel UiO-66-NDC/GO wurde bei pH-Werten im Bereich von 2 bis 7 untersucht und die Ergebnisse sind in Abb. 8 dargestellt. Der Adsorptionsprozess für As(V) nahm mit zunehmendem pH-Wert zu Die maximale Entfernungskapazität von 98,31 % wurde bei pH 3 mit 5 mg L−1 der anfänglichen As(V)-Konzentration und einer Adsorptionsmitteldosis von 0,1 g L− beobachtet 1. Den pH-Wert weiter auf 7 erhöhen; Die Effizienz der Arsenatentfernung sank jedoch erheblich auf 42,5 %. Basierend auf der obigen Beobachtung kann der mögliche Entfernungsmechanismus wie folgt erklärt werden: Das Arsenat kommt in Wasser in verschiedenen Formen vor, wie zum Beispiel: Bei einem pH-Wert unter 2,0 liegt es in H3AsO4, H2AsO4− bei einem pH-Wert von 2,0 bis 3,0 und bei einem pH-Wert von 2,0 bis 3,0 vor 4,0–10,0 als HAsO42−. Der Punkt der Nullladungen (pHpzc) wurde bei 5,61 gefunden, was eine positiv geladene Außenoberfläche des UiO-66-NDC/GO-Adsorbens bei einem pH-Wert unter 5,61 darstellt und bei einem pH-Wert über 5,61 eine negativ geladene Außenoberfläche bedeutet. Daher werden bei einem pH-Wert von 3 negativ geladene As(V)-Spezies (H2AsO4−) von der positiv geladenen Oberfläche des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposit-Adsorbens angezogen. Die Aufnahme von As(V) steigt aufgrund der elektrostatischen Wechselwirkung zwischen dem Sorbens und den H2AsO4−-Ionen, und der Adsorptionsmechanismus erfolgte über elektrostatische Anziehung. Unterhalb von pH 3,0 wird jedoch eine verringerte Adsorptionskapazität beobachtet, da das Arsenat als H3AsO4 vorliegt und eine starke Konkurrenz zwischen H3AsO4 und Protonen um Adsorptionsstellen besteht. Bei einem höheren pH-Wert, dh zwischen pH 4,0 und 7,0, konkurrieren überschüssige OH−-Ionen mit den vorherrschenden Arsenatspezies, dh HAsO42−-Ionen, um die Adsorption auf der Adsorptionsmitteloberfläche, bei der OH−-Ionen dominieren.

Einfluss von pH (a) und PZc (b) auf die Entfernung und Adsorption von As(V). pH = 2–7, T = 25 °C und UiO-66-NDC/GO-Dosis = 0,1 g/L, As(V)-Konzentration = 5 mg/L.

Daher nimmt die Adsorptionskapazität von As(VI) mit steigendem pH-Wert ab. Der Adsorptionsmechanismus von As(V) beruhte hauptsächlich auf der Koordination und dem Ionenaustausch mit Metallknoten des Verbundmaterials. Der Einfluss elektrostatischer Kräfte bei pH 3 zog anionische Arsenatspezies in die Nähe positiv geladener Adsorbentien, was zu einer verbesserten Adsorptionsleistung führte. Die höchste Entfernungsleistung wurde bei pH 3 aufgrund der elektrostatischen Kraft und der Säure-Base-Wechselwirkung zwischen Adsorbens und Arsenspezies erzielt. Bei stark sauren Bedingungen (pH 2) setzt H3AsO4 H-Ionen frei und bindet sich an die Hydroxylstellen in UiO-66-NDC/GO, wodurch der Arsenaufnahmeprozess erleichtert wird.

Die Auswirkung der Adsorbenskonzentration auf die As(V)-Entfernung ist in Abb. 9 dargestellt. Das Adsorbens war hochwirksam und entfernte As(V) schnell aus dem Wasser. Der Entfernungsprozentsatz betrug mehr als 98,67 % bei einer niedrigen Adsorptionsmitteldosierung. Mit zunehmender Dosierung des Adsorbens von 0,1 auf 0,5 g nahm die Adsorptionskapazität leicht ab. Mit zunehmender Adsorptionsdauer nimmt die verbleibende As(V)-Konzentration in der Lösung ab, wodurch die statische Antriebskraft des Stofftransfers abnimmt. Infolgedessen erfolgt die Adsorption zunächst schnell, während der Konzentrationsgradient hoch ist und sich nach 30 Minuten verlangsamt, wenn sich das System dem Gleichgewicht nähert. Dies könnte auf die Anhäufung von MOFs und das reduzierte effektive aktive Zentrum des Sorptionsmittels zur Schadstoffentfernung zurückzuführen sein24. Als Ergebnis wurde die beste Adsorptionsmitteldosis für die As(V)-Sorption mit 0,1 g/L ermittelt. Bei dieser Dosis betrug die Adsorptionseffizienz für As(V) jeweils 98,67 %.

Einfluss der Dosis auf die As(V)-Entfernung und -Adsorption. pH = 3, T = 25 °C und UiO-66-NDC/GO-Dosis = 0,5–1,5 g/L, As(V)-Konzentration = 5 mg/L.

Änderungen der As(V)-Anfangskonzentrationen wirkten sich eindeutig auf die Effizienz der As(V)-Entfernung aus. Der prozentuale Anteil der As(V)-Entfernung nahm deutlich ab, als die anfängliche As(V)-Konzentration in 30 Minuten anstieg, aber diese Raten waren nach 30 Minuten nahezu gleich. Als die anfängliche Konzentration von As(V) von 5 auf 25 mg/L anstieg, erhöhte sich die Adsorptionskapazität von 48,64 auf 181,05 mg/g des Nanokomposits (Abb. 10), was erklärt, dass das Adsorptionsmittel eine hohe Adsorptionskapazität für As(V) hatte ) bei unterschiedlichen Anfangskonzentrationen. Diese erhöhte Adsorptionskapazität könnte auf eine höhere Triebkraft für den Stofftransfer zwischen der As(V)-Lösung und dem Adsorptionsmittel sowie auf eine höhere Wahrscheinlichkeit einer Kollision von As(V) mit dem MOF-Nanokomposit zurückzuführen sein. Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Faktoren kann die Zunahme der Adsorptionskapazität mit steigenden anfänglichen As(V)-Konzentrationen auf die treibende Kraft zurückgeführt werden, die als Reaktion auf den Konzentrationsgradienten entsteht, sowie auf starke Wechselwirkungen zwischen den As(V)-Spezies und dem MOF-Adsorptionsmittel.

Einfluss der anfänglichen Ionenkonzentration auf die As(V)-Entfernung und -Adsorption. pH = 3, T = 25 °C und UiO-66-NDC/GO-Dosis = 0,5 g/L, As(V)-Konzentration = 5–25 mg/L.

Sechs kinetische Modelle (Pseudo-erster Ordnung und fünf verschiedene Arten von Pseudo-zweiter Ordnung) wurden verwendet, um das Adsorptionsverhalten von Adsorptionsprozessen zu untersuchen, deren limitierender Schritt chemische Reaktionen, Oberflächenadsorption oder Diffusionstransport beinhalten kann. Kinetische Pseudoordnungsmodelle (1 und 2) sind die am häufigsten verwendeten Modelle zur Untersuchung der Adsorptionskinetik. Darüber hinaus wurde ein lineares Elovich-Modell auch verwendet, um die chemische Natur des Adsorptionsverhaltens von UiO-66-NDC/GO an As(V)-Ionen in Gleichung (1) zu untersuchen. (3).

Nach einem pseudokinetischen Modell (erster Ordnung) sind die zeitliche Änderung der Geschwindigkeitskonzentration des gelösten Stoffes sowie die zeitliche Änderung der Adsorbatkonzentration und der Adsorbentosis (1) logarithmisch proportional. Nach einem kinetischen Modell pseudo-zweiter Ordnung ist die Anzahl der auf dem Material besetzten aktiven Stellen direkt proportional zur Adsorptionskapazität (2).

wobei qe = Gleichgewichtsadsorptionskapazität (mg/g), α = anfängliche Adsorptionsrate, β = Desorptionskonstante, qt jeweils adsorbierte Menge (mg/g) und k1 und k2 Geschwindigkeitskonstanten pseudo-erster bzw. zweiter Ordnung sind. Die aus dem kinetischen Modell erhaltenen Daten sind in Abb. 11 dargestellt. Tabelle 1 zeigt die aus kinetischen Parametern erhaltenen Daten entsprechend dem Wert des Korrelationskoeffizienten.

As(V)-Adsorptionskinetik von UiO-66-NDC/GO, bestimmt durch PSO-Adsorptionskinetik (Typ 2).

Die Kinetik der As(V)-Adsorption auf UiO-66/GO folgte dem Pseudo-Modell zweiter Ordnung Typ 2, wie durch den Korrelationskoeffizienten (R2) gezeigt. Die für die Pseudoordnungskinetik vom Typ 2 berechneten theoretischen Werte ähneln nahezu den experimentellen Werten, die den Chemisorptionsmechanismus darstellen. PSO vom Typ 2 kann zwar die Gesamtadsorptionsrate bestimmen, den Diffusionsprozess während der Adsorption jedoch nicht vorhersagen. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der pHpzc-Studien und Adsorptionskinetikstudien der Verbundstoffe die Wirksamkeit der Oberflächenkomplexierungs- und/oder Ionenaustauschprozesse sowie der elektrostatischen Wechselwirkung bei der Arsenatadsorption an den Verbundwerkstoffen.

Die Isothermen der As(V)-Adsorption auf dem Nanoadsorbens UiO-66-NDC/GO werden bei pH 7,8 und 30 °C untersucht, was sich als die besten Bedingungen erwiesen hat. Bei einer Temperatur von 298 K werden 10 mg Adsorbens zu 100 ml wässrigen Adsorbatproben (pH = 3) gegeben, wobei die Arsenatkonzentrationen zwischen 5 und 25 mg/L variieren. Wie in Abb. 10 gezeigt, steigt die Adsorptionsfähigkeit von UiO-66-NDC/GO mit zunehmender Menge an As(V) in der Lösungsprobe. Aufgrund eines größeren Konzentrationsgradienten sind mehr Arsenatmoleküle in der Nähe der aktiven Zentren auf der Oberfläche der UiO-66-NDC/GO-Partikel verfügbar, was zu diesem erwarteten Trend (der treibenden Kraft des Stofftransfers) führt.

Zur Analyse der Daten werden die folgenden linearisierten Langmuir-, Freundlich- und Temkin-Isothermen verwendet:

wobei qe – Adsorptionskapazität (mg/g) im Gleichgewicht, Ce-As(V)-Gleichgewichtskonzentration (mg/l), qmax die maximale Adsorptionskapazität ist, B = Wärmekonstante (J/mol), AT = Temkin-Konstante, und T = Temperatur bei 298 K, KL – Gleichgewichtskonstante (L mg−1), die die Bindungsstärke darstellt, und n, KF (mg/L) sind die Freundlich-Konstanten, die die Adsorptions- bzw. Intensitätskapazität angeben.

Die experimentellen Daten für das Nanoadsorbens UiO66-NDC-GO stimmen gut mit allen Isothermen überein, wie in Abb. 12 dargestellt, und die verschiedenen Parameter sind in Tabelle 2 dargestellt

As(V)-Adsorptionsisothermen von UiO-66-NDC/GO bei 298 K. Gute R2-Werte für Adsorptionsdaten wurden erfolgreich mithilfe linearer Anpassungen der Langmuir-, Temkin- und Freundlich-Modelle ermittelt.

Basierend auf den Kriterien des Korrelationskoeffizienten wurde die maximale Adsorptionskapazität unter Verwendung der Langmuir-Isothermen mit 147,06 mg/g ermittelt. Eine frühere Untersuchung unter Verwendung von Zn-MOF-74 zur As(V)-Adsorption ergab eine gute Übereinstimmung mit der maximalen Kapazität (99 mg/g). Unser Nanoadsorbens entfernt unter Laborbedingungen fast eineinhalb Mal As(V) aus simuliertem Wasser. UiO-66-NDC/GO hat eine höhere Adsorptionskapazität als zuvor beschriebene Adsorbentien zur Entfernung von As(V), einschließlich 48,7 mg/g in HTZn-MOF-74, 99,0 mg/g in RT-Zn-MOF-7425 und 45 mg /g in Zirkonoxid26. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Kontrolle der Partikelgröße bei Adsorptionsprozessen. Die Ergebnisse aller Charakterisierungsstudien von Verbundwerkstoffen, die nach der Adsorption von Arsenat durchgeführt wurden, legen nahe, dass Oberflächenkomplexierung und/oder Ionenaustauschprozesse wirksame Mechanismen bei der Adsorption von Arsenat auf der Oberfläche der Verbundwerkstoffe sind.

Adsorptionsdaten bei drei verschiedenen Temperaturen werden verwendet, um die thermodynamischen Parameter der As(V)-Adsorption zu ermitteln, wie z. B. Variationen der Standardenthalpie (H°), der standardmäßigen freien Gibbs-Energie (G°) und der Standardentropie (S°). liefern eine bessere Beschreibung des Mechanismus und der Natur der As(V)-Adsorption auf der UiO-66-NDC/GO-Oberfläche. Die thermodynamische Natur der As(V)-Entfernung durch UiO-66-NDC/GO wird durch Berechnung der Werte mithilfe der Van't-Hoff-Gleichung bei 298, 303, 308 und 313 K bestimmt.

wobei K = qe/Ce, ∆H° = Änderung der Enthalpie, T = Temperatur, (∆G° = ∆H° − T∆S).

Der positive Wert von H° bestätigte die endotherme Natur der Arsenatadsorption an UiO-66-NDC/GO. Der ∆H°-Wert von 0,80 kJ/mol−1 ist wahrscheinlich auf Chemisorption zurückzuführen, bei der es zur Dehydratisierung des Metallatoms und seiner Umgebung kommt (Tabelle 3). Folglich ist der angegebene endotherme Prozess auf das Arsenat-Anion zurückzuführen, das mit steigender Temperatur stärker bevorzugt wird und zahlreiche Wassermoleküle ersetzt. Darüber hinaus deutet ein positiver Wert von S° darauf hin, dass der Freiheitsgrad des adsorbierten Arsenats mit zunehmender Randomisierung an der Grenzfläche zwischen Feststoff und Lösung zunimmt, was bedeutet, dass die angegebene Dehydratisierung hauptsächlich im Porenbereich und außerhalb des Zirkoniumclusters des Nanokomposits stattfindet. Die ΔH°- und ΔS°-Werte werden aus dem Achsenabschnitt und der Steigung von 1/T gegenüber lnkL berechnet. Es wurde beobachtet, dass der Grad der Spontaneität des Adsorptionsprozesses für As(V) mit zunehmender Temperatur abnahm und zunahm. Der Adsorptionsprozess für As(V) mit UiO-66-NDC/GO ist physikalisch, da der Enthalpiewert weniger als 40 kJ mol−1 beträgt. Ein positiver Entropiewert stellt die zufällige Kollision von As(V)-Spezies auf der Oberfläche des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits dar.

Wie in Tabelle 4 unten angegeben, haben verschiedene Forscher die As(V)-Adsorption durch verschiedene Adsorbentien untersucht. Im Vergleich dazu erweist sich das neu synthetisierte UiO-66-NDC/GO als hochwirksames Adsorptionsmittel für die Adsorption von As(V)-Ionen aus Wasser. Das GO-funktionalisierte UiO-66-NDC hat sich in dieser Studie als kostengünstiges alternatives Adsorptionsmittel für die Entfernung gefährlicher Metalle, insbesondere As(V)-Abwässer, erwiesen, bevor diese in die Umwelt abgegeben werden.

UiO-66-NDC/GO-Desorptions-Regenerationstests wurden durchgeführt, um die Machbarkeit und Rückgewinnung der Wiederverwendung zu überprüfen. Die Entfernungseffizienzen von UiO-66-NDC/GO nach sechs Desorptions-Regenerationszyklen mit 0,1 M HCl-Lösung sind in Abb. 13 dargestellt. Nach drei Regenerationen war die Entfernungseffizienz von MOF jeweils etwas von 91,06 auf 88,6 % gesunken. Nach fünf Zyklen betrug ihre Entfernungseffizienz nur etwa 52,24 % des Ausgangswertes, was darauf hindeutet, dass UiO-66-NDC/GO möglicherweise über eine potenzielle Recyclingeigenschaft für die As(V)-Entfernung verfügt, wie in Abb. 14 dargestellt.

As(V)-Adsorptionsisothermen von UiO-66-NDC/GO als Funktion der Temperatur.

Regeneration und Wiederverwendbarkeit UiO-66-NDC/GO zur As(V)-Entfernung.

In dieser Studie wurde erstmals UiO-66-NDC/GO als Adsorbens für die Entfernung von As(V) aus Wasser beschrieben. Dies ist unseres Wissens nach das erste Mal, dass UiO-66-NDC/GO zur Entfernung von Arsen aus Wasser eingesetzt wurde. Das UiO-66-NDC/GO zeigte eine gute Leistung über einen weiten pH-Bereich, von extrem sauer 1 bis basisch 10, mit der besten Adsorptionswirksamkeit bei pH 3. Beim idealen pH-Wert zeigte das Adsorbens UiO-66-NDC/GO eine bemerkenswerte Leistung As(V)-Aufnahmekapazität von 147,06 mg/g. Dies ist die höchste jemals gemessene Adsorptionskapazität für Arsenat und liegt weit über der anderer synthetischer und kommerzieller Adsorbentien. Alle Untersuchungen zur Charakterisierung von UiO-66-NDC/GO, die nach der Adsorption von Arsenat durchgeführt wurden, weisen darauf hin, dass Oberflächenkomplexierung und/oder Ionenaustauschprozesse wirksame Mechanismen bei der Adsorption von Arsenat auf der UiO-66-NDC/GO-Oberfläche sind.

Interessanterweise bestätigen die theoretischen Simulationsrechnungen die dynamische Überlegenheit des UiO-66-NDC/GO-Nanokomposits mit endlichen Werten an delokalisierten Zr-Atomen über der Oberfläche im Vergleich zum GO-System, was das Nanokompositsystem zu einer relevanten Quelle der As-Adsorption macht. Diese Simulationsausgabe unterstützt die diskutierten experimentellen Ergebnisse vollständig und sorgt so für ein tieferes Verständnis. Zusammenfassend trägt diese Forschung zu unserem Verständnis der Verwendung von UiO-66-NDC/GO in der Wasseraufbereitung bei. Die extrem poröse Struktur mit Zirkoniumoxid-Clustern sorgte für eine größere Kontaktfläche und mehr aktive Stellen im Einheitsraum, wodurch das Adsorptionsmittel UiO-66-NDC/GO eine höhere Adsorptionskapazität als die meisten typischen Nanopartikel-Adsorptionsmittel hatte. UiO-66-NDC/GO könnte aufgrund seiner hohen Adsorptionseffizienz gegenüber aquatischen Arsenspezies ein vielversprechendes fortschrittliches Adsorptionsmittel im Bereich der Arsenreinigung sein.

Theoretisch werden die Nanokompositsysteme reines Graphenoxid (GO) und UiO-66-NDC/GO für die ersten prinzipienbasierten Dichtefunktionssimulationsstudien berücksichtigt. Die primäre Geometrieoptimierung mit Gesamtenergiewerten wurde mit der Quantum Espresso-Software39 im Rahmen der generalisierten Gradientennäherung (GGA) nach dem Perdew-Burke-Ernzerhof-Format (PBE)40 durchgeführt. Für beide Systeme wurde die Van-der-Waals-Dispersionskorrektur (vdW-DF) implementiert, um bei allen Berechnungen genaue Ergebnisse zu erhalten. Spezifische k-Punkt-Gitter von 9 × 9 × 1 wurden hier bei einer Grenzenergie der ebenen Welle von 540 Ry mit einer Kraft von weniger als 0,001 eV/Å berücksichtigt, um eine optimierte Struktur zu erhalten. Es ist notwendig, einen Vakuumbereich von 20 Å entlang der z-Richtung festzulegen, um die periodische Bildinteraktion während der Simulation zu minimieren.

Alle Chemikalien, Reagenzien und Salze waren von höchster Reinheit und wurden ohne jegliche Reinigung verwendet. Graphitpulver (< 20 μm Sigma-Aldrich), Zirkonium(IV)-chlorid (99,95 % STREM), Kaliumpermanganat (≥ 99,0 % Sigma-Aldrich) und 1,4-Naphthalindicarbonsäure (> 95 % TCI). Als organischer Linker wurde 1,4-Naphthalindicarbonsäure und als Vorläufer Zirkonium(IV)-chlorid verwendet. Als Lösungsmittel zum Auflösen der Reaktanten wurde N,N-Dimethylformamid (99,8 % Sigma Aldrich) verwendet. Zur Herstellung der Stammlösung wurde Natriumarsenat (Na2HAsO4.7H2O 99 %, SDFCL) verwendet, in der eine bestimmte Menge Na2HAsO4.7H2O in reinem Wasser gelöst wurde. Die Stammlösung wurde dann in entionisiertem Wasser verdünnt, um verschiedene Chargen für Adsorptionsstudien vorzubereiten.

GO wurde mithilfe der verbesserten Hummers-Methode synthetisiert, bei der Graphitpulver und KMnO4 (Verhältnis 1:6) 12 Stunden lang bei 65 °C in einer Mischung aus Phosphorsäure und Schwefelsäure (Verhältnis 1:9) dispergiert wurden. Danach ließ man die Reaktionsmischung abkühlen und gab 400 ml eiskaltes Wasser zusammen mit 5 ml Wasserstoffperoxid hinzu. Lassen Sie die Mischung dann eine halbe Stunde lang rühren. Zentrifugieren Sie die Reaktionsmischung 6 Minuten lang bei 8000 U/min. Das Produktmaterial wurde nacheinander mit entionisiertem Wasser, Ethanol, HCl und schließlich Diethylether gewaschen. Das Ergebnis wurde 6 Stunden lang bei Raumtemperatur in einer luftkontrollierten Vakuumkammer getrocknet.

UiO-66-NDC/GO wurde mithilfe eines Solvothermalverfahrens hergestellt. 0,5 Gew.-% Graphenoxid wurden 8 Stunden lang in DMF beschallt und dann mit Zirkoniumchlorid (0,005 Mol) gemischt und 12 Stunden lang auf einem Magnetrührer belassen. Anschließend wurden 0,005 Mol 1,4-Naphthalindicarbonsäure zu der Mischung gegeben Lösung und mischen Sie es vollständig. Gießen Sie die Mischung in einen Tefloneinsatz in einem Edelstahlautoklaven (200 ml) und erhitzen Sie die Lösung 24 Stunden lang auf 120 °C. Lassen Sie das Material nach 24 Stunden abkühlen und zentrifugieren Sie die Reaktion Mischung bei 5000 U/min für 10 Minuten und Waschen 3 bis 4 Mal mit DMF und Ethanol. Der Niederschlag wurde gesammelt und mehrmals mit DMF und Ethanol gewaschen, um die Reinheit des synthetisierten Nanoadsorbens sicherzustellen.

Morphologische und strukturelle Eigenschaften des Nanoadsorbens wurden mithilfe von Raman-, UV-, FTIR-, SEM-EDS-, XRD- und BET-Techniken untersucht. Die Raman-Charakterisierung des synthetisierten Materials wurde mit einem konfokalen Raman-Spektrometer STR-300 (Seki Technotron Corp., Japan) mit Diodenlaseranregung bei 785 nm aufgezeichnet. Die Datenentfaltung von Raman wurde mit der Datenverarbeitungssoftware GRAMS/AI durchgeführt. Das UV-Spektrum wurde mit einem Perkin Elmer (Lambda 35) im Bereich von 200 bis 800 nm bei einer Abtastrate von 480 nm/min durchgeführt. TEM des UiO-66-NDC/GO vor und nach dem Experiment wurde auf Titan Themis (Thermofisher) aufgezeichnet, das bei 300 kV betrieben wurde. Das UiO-66-NDC/GO wurde mit einem Mörser zu einem feinen Pulver gemahlen und dann zur Dispersion mit Ethanol vermischt. Für weitere Dispergierprozesse wurde ein Ultraschallbad verwendet. Zu Beobachtungszwecken wurde ein Tropfen der Suspension auf ein typisches Kupfergitter mit Kohlenstoffbeschichtung getropft. Funktionelle Gruppen des synthetisierten Materials wurden auf einem Bruker-Spektrometer (TENSOR II) im ATR-Modus von 400 bis 4000 cm−1 des Spektralbereichs mit einer Auflösung von 4 cm−1 aufgezeichnet. Zusammensetzung und Oberflächenmorphologie wurden mittels SEM-EDS auf einem Zeiss ULTRA 55 durchgeführt. Die XRD-Analyse des Nanoadsorbens wurde auf einem Bruker D8 Advance Röntgendiffraktometer bei einer Scangeschwindigkeit von 6°/min mit einem 2θ-Bereich von 5° untersucht bis 80°. Oberfläche und Porengrößenverteilung wurden mit Micromeritics ASAP 2020 gemessen. Die Probe wurde über Nacht 150 Minuten lang entgast und es wurden Berechnungen durchgeführt. Die gesamte strukturelle und morphologische Charakterisierung des UiO-66-NDC/GO wurde in den Räumlichkeiten des IISc Bangalore aufgezeichnet.

Der Punkt der Nullladungen für Nanoadsorbens wurde durch Befolgung der Salzzugabemethode bestimmt. 0,1 M NaNO3 in 250-ml-Kolben wurden mit 0,1 M NaOH und 0,1 M HCl auf verschiedene pH-Werte von 2–11 (pH-Anfangswert) eingestellt. 100 mg des Adsorptionsmittels wurden in alle Kolben gegeben und in einem Schüttler bei Raumtemperatur bei 180 U/min gehalten. Der pH-Wert aller Kolben wurde nach 24 Stunden (pHfinal) mit einem pH-Meter gemessen und die erhaltenen Messwerte gegen den anfänglichen pH-Wert (pHinitial) aufgetragen. Der anfängliche pH-Wert, bei dem die pH-Änderung Null ist, weist einen Punkt mit Nullladungen auf42.

Die As(V)-Entfernung durch Adsorption unter Verwendung eines Nanoadsorbens wurde mithilfe von Batch-Adsorptionsstudien durchgeführt. Alle As(V)-Adsorptionsexperimente wurden bei 25 °C durchgeführt, mit Ausnahme der thermodynamischen Studien. Die Gleichgewichtskapazität für As(V) wurde mit berechnet

wobei Ct – anfängliche As(V)-Konzentration, C – Gleichgewichts-As(V)-Konzentration, m = Masse des Nanoadsorbens, V – das Volumen von As(V).

Für Adsorptionsstudien wird eine Stammlösung von 10 mM As(V) durch Mischen einer bekannten Menge Na2HAsO4.7H2O in einem 500-ml-Erlenmeyerkolben für weitere Experimente hergestellt. Um den Einfluss des pH-Werts auf die Adsorption zu untersuchen, wurden Lösungen mit unterschiedlichem pH-Wert (2–11) 3 Stunden lang in einem Inkubator mit 0,1 g/L Nanoadsorbens gemischt. Verschiedene Parameter zur Optimierung, wie Adsorptionsmitteldosis und anfängliche Ionenkonzentration, wurden durch Ändern von Dosis und Konzentration bei festem pH-Wert durchgeführt. Jeder Kolben wurde mit einem 0,22-µm-Spritzenfilter filtriert und die Analyse auf Thermo

Die Daten, die die Ergebnisse dieser Studie stützen, sind verfügbar von [Praveen C Ramamurthy]. Dennoch gelten Einschränkungen hinsichtlich der Verfügbarkeit dieser Daten, die für die aktuelle Studie unter Lizenz verwendet wurden und daher nicht öffentlich verfügbar sind. Daten sind jedoch auf begründete Anfrage und mit Genehmigung von [Praveen C. Ramamurthy] bei den Autoren erhältlich.

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Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Simranjeet Singh und Nadeem A. Khan.

Interdisziplinäres Zentrum für Wasserforschung (ICWaR), Indian Institute of Science, Bangalore, Indien

Simranjeet Singh & Praveen C. Ramamurthy

Abteilung für Werkstofftechnik, Indian Institute of Science, Bangalore, Indien

TS Sunil Kumar Naik, Basavaraju U & Sushant Kumar Behera

Abteilung für Bauingenieurwesen, Mewat Engineering College, Nuh, Haryana, Indien

Nadeem A. Khan

Fakultät für Chemie, Universität Kaschmir, Srinagar, Indien

Abdul Basit Wani

Interdisziplinäres Zentrum für Energieforschung, Indian Institute of Science, Bangalore, Indien

Bidisha Nath

Fakultät für Chemie, Oxford College of Engineering, Bangalore, Indien

Shipra Bhati

Abteilung für Mikrobiologie, Lovely Professional University, Phagwara, Punjab, Indien

Joginder Singh

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SS und PCR planten die Experimente. SS und TSSKN führten die Experimente durch. SS, NAK, ABW, BN, SKB, SB, JS und PCR analysierten die Daten. SS und BN steuerten Reagenzien bei. SS, NAK, JS und PCR haben das Hauptmanuskript geschrieben. TSSKN, BN, SB vorbereitete Zahlen. Alle Autoren haben das Manuskript rezensiert.

Korrespondenz mit Praveen C. Ramamurthy.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Singh, S., Naik, TSSK, U, B. et al. Eine systematische Untersuchung der Adsorption und Entfernung von Arsen aus wässrigen Umgebungen unter Verwendung neuartiger mit Graphenoxid funktionalisierter UiO-66-NDC-Nanokomposite. Sci Rep 12, 15802 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18959-2

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Eingegangen: 28. Mai 2022

Angenommen: 23. August 2022

Veröffentlicht: 22. September 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-18959-2

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