Porozni adsorpcioni materijal u formi mikrosfera na bazi lignina, funkcionalizovan nanočesticama magnetita, za efikasno uklanjanje hromatnih anjona
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Apstrakt
Cilj istraživanja ovog rada predstavlja novu sintezu amino-modifikovanog adsorpcionog materijala na bazi prirodnog polimera, kraft lignina, dopunski funkcionalizovanog nanočesticama magnetita, za efikasno uklanjanje hromatnih anjona iz vodenog rastvora. Lignin mikrosfere obogaćene amino-grupama (LMS-NM) su dobijene postupkom inverzne kopolimerizacije iz suspenzije lignina u vodi, uz dodatak razgranatog poli(etilen-imina), i uz upotrebu sredstva za umrežavanje epihlor-hidrina. Porozna struktura sintetisanih mikrosfera je formirana korišćenjem 5,0 mas. % natrijum-alginata. Dodatna efikasnost u uklanjanju anjona hroma postignuta je funkcionalizacijom sa nanočesticama magnetita (NM) dobijenog koprecipitacijom i dopunskim uvođenjem amino-grupa. Strukturne karakteristike sintetisanih LMS-NM adsorbenata su potvrđene primenom Furijeove infracrvene spektroskopije (FTIR). Morfologija i prečnik sintetisanih LMS-NM mikrosfera (500 – 800 µm) analiziran je primenom optičke mikroskopije. Uklanjanje hromatnih anjona iz vodenog rastvora izvršeno je u šaržnom sistemu pri čemu je potvrđena efikasnost i potencijal sintetisanih LMS-NM mikrosfera kao prirodnog adsorpcionog materijala poreklom iz nusproizvoda drvne industrije, za uklanjanje jona teških metala. Ovo istraživanje finansiralo je Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije u okviru projekata 451-03-9/2021-14/200325 i 451-03-9/2021-14/200135, uz doprinos projekta COST akcije br. CA17128.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Reference
[2] S. Gillet et al., “Lignin transformations for high value applications: Towards targeted modifications using green chemistry,” Green Chem., vol. 19, no. 18, pp. 4200–4233, 2017, doi: 10.1039/c7gc01479a.
[3] Z. Li, J. Chen, and Y. Ge, “Removal of Lead Ion and Oil Droplet from aqueous solution by Lignin-Grafted Carbon Nanotubes,” Chem. Eng. J., 2016, doi: 10.1016/j.cej.2016.09.126.
[4] Z. Song et al., “Novel magnetic lignin composite sorbent for chromium(
[5] Y. Ge and Z. Li, “Application of Lignin and Its Derivatives in Adsorption of Heavy Metal Ions in Water: A Review,” ACS Sustainable Chemistry and Engineering, vol. 6, no. 5. 2018, doi: 10.1021/acssuschemeng.8b01345.
[6] J. D. Rusmirović et al., “Controllable synthesis of Fe3O4-wollastonite adsorbents for efficient heavy metal ions/oxyanions removal,” Environ. Sci. Pollut. Res., 2019, doi: 10.1007/s11356-019-04625-0.
[7] D. Kołodyńska, M. Gęca, I. V. Pylypchuk, and Z. Hubicki, “Development of New Effective Sorbents Based on Nanomagnetite,” Nanoscale Res. Lett., vol. 11, no. 1, 2016, doi: 10.1186/s11671-016-1371-3.
[8] B. Podkościelna, M. Goliszek, and O. Sevastyanova, “New approach in the application of lignin for the synthesis of hybrid materials,” Pure Appl. Chem., vol. 89, no. 1, pp. 161–171, 2017, doi: 10.1515/pac-2016-1009.
[9] J. P. N D Kandpal, R Loshali, R. Joshi, “Co-precipitation method of synthesis and characterization of iron oxide nanoparticles,” J. Sci. Ind. Res. (India)., vol. 73, no. 2, pp. 87–90, 2014.
[10] Y. Ge, L. Qin, and Z. Li, “Lignin microspheres: An effective and recyclable natural polymer-based adsorbent for lead ion removal,” Mater. Des., vol. 95, pp. 141–147, 2016, doi: 10.1016/j.matdes.2016.01.102.
[11] A. L. Popovic et al., “Novel amino-functionalized lignin microspheres: High performance biosorbent with enhanced capacity for heavy metal ion removal,” Int. J. Biol. Macromol., vol. 156, pp. 1160–1173, 2020, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.11.152.