Among various methods reported for extraction of metal ions at trace level from water
samples, solid phase extraction (SPE) using chelating sorbent has emerged as an
excellent separation technique in recent years because of its numerous advantages like
high enrichment factor, better separation, high selectivity and efficiency, ease of recovery and reusability, low cost because of lower consumption of reagents, less utilization of organic solvents, and environment friendliness.47,48
The basic principle of SPE is the transfer of analyte from the aqueous phase to the
active sites on the solid phase. This transfer is stimulated by the selection of appropriate operational conditions. The sample solution is passed through the solid phase,
and the metal ions, adsorbed onto the solid phase, are recovered by elution using an
organic or mineral acid. The sorbents used for SPE of metal ions can be unmodified or
chemically modified with the help of complexing agents. The affinity of a particular
metal ion for a certain chelating polymer depends on the nature of chelating group and
its capability of binding metals through multiple coordinating groups attached to the
support. Many materials, such as silica, cellulose, Amberlite, Dowex, and so on, have
been used as solid support for immobilizing the chelating agents. Silica has been
preferentially used as a support material because of its good mechanical strength and
swelling stability. Moreover, it can undergo heat treatment without being affected and
is highly inexpensive. In addition to this, organic groups can be easily loaded on silica
gel through chemical and physical immobilization and modified silica gels generally
exhibit high sorption capacities and reusability than their counter unmodified parts.49
Recently, Sharma and coworkers have reported two silica support-based solid phase
extractants for continuous removal of Pd(II) and Mo(VI) ions.50,51 Because of their
extensive usage in numerous industrial activities, these metals are released into the
atmosphere leading to the contamination of food and water bodies. Prolonged consumption of unsafe concentrations of metals may result in the disruption of various
biochemical and biological processes in the human body. Therefore, there is a need to
develop low cost, ecologically benign, and socially accepted technologies that can be
implemented at industrial scale to remediate the aquatic ecosystem. In fact, an online
extraction system with fully automated modes has been used in the studies for selective extraction of metal ions on large scale. The selective behavior of these extractants is largely based on the stabilities of metal complexes formed under various pH
conditions. In addition, several chelating matrices have been developed using modified
Amberlite XAD series. Important advantage of Amberlite XAD series as support materials is their good physical properties such as porosity, uniform pore size distribution,
high surface area as chemical homogeneous nonionic structure, and good adsorbent
properties. Organo functionalized Amberlite XAD-16-based chelating resins have been
66 WATER RECLAMATION AND SUSTAINABILITY
used as a promising sorbent for simultaneous preconcentration of different heavy
metals from wastewater streams.52,53
ACs in their native forms have also been extensively used to remove trace metal
contaminants from wastewater as they possess high porosity and surface area for potential removal of a variety of metals from effluent streams.54 They are prepared from
readily available carbonaceous precursors such as coal, wood, coconut shells, and
agricultural wastes. Furthermore, agricultural waste materials have emerged as a viable
option for metal remediation as they hold the benefits of high abundance, renewability,
efficiency, and low cost. These materials are directly used as chelating adsorbent as they
possess an enriched platform of a variety of functional groups which facilitate metal
complexation and help sequestration of the toxic heavy metals.55,56
Nowadays, nanomaterial processes based on green chemistry and nanotechnology
have evolved as promising alternatives to the currently practiced water treatment
schemes. In fact, core–shell structured magnetically responsive nanoparticles are
considered a desirable route for water treatment in the field of nanoadsorption because
of the numerous advantages such as robustness, high stability, potential recyclability,
and very high sorption affinity. Therefore, these organic–inorganic nanohybrid systems
are believed as efficient and inexpensive route with the key objective of showing high
selectivity, low energy consumption, and long lifetime.57,58
Carbon nanotubes (CNTs) as a sorbent material also exhibit great potential for the
adsorption of metal ions from aqueous solution because of their unique physical and
chemical properties. They possess a highly porous and hollow structure, a large specific
surfac
ในบรรดาวิธีการต่างๆ รายงานการสกัดไอออนโลหะในระดับร่องรอยจากน้ำตัวอย่างการสกัดด้วยเฟสของแข็ง ( SPE ) และการดูดซับได้เกิดเป็นแยกเทคนิคยอดเยี่ยมในปีที่ผ่านมา เพราะมีข้อดีมากมายเช่นสูงเสริมปัจจัยดีกว่า การแยกการสูงและประสิทธิภาพ ความสะดวกในการกู้คืนและใช้ ต้นทุนต่ํา เพราะลดปริมาณของสารเคมีที่ใช้น้อยกว่าของตัวทำละลายอินทรีย์และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม 47,48หลักการพื้นฐานของเอสพีเป็นโอนของครูจากเฟสน้ำไปเว็บไซต์งานในเฟสของแข็ง การโอนนี้จะถูกกระตุ้นโดยการเลือกปฏิบัติเงื่อนไขที่เหมาะสม ตัวอย่างสารละลายผ่านเฟสของแข็งและการดูดซับไอออนโลหะ , เฟสของแข็ง จะกู้คืนโดยใช้โดยใช้อินทรีย์หรือธรรมชาติกรด การใช้สารดูดซับไอออนโลหะสามารถแปร หรือการดัดแปรทางเคมีด้วยความช่วยเหลือของสารเชิงซ้อน . affinity ของโดยเฉพาะโลหะไอออนสำหรับบางชนิดพอลิเมอร์ขึ้นอยู่กับลักษณะและชนิดของกลุ่มความสามารถของโลหะที่ผ่านการประสานงานของหลายกลุ่มผูกติดกับสนับสนุน หลายวัสดุ เช่น สารละลายซิลิกา , เซลลูโลส , ดังนั้น , และอื่น ๆ มีถูกใช้เป็นสนับสนุนแข็งตรึงรูปคีเลตัวแทน ซิลิกาได้preferentially ใช้เป็นสนับสนุนความแข็งแรงของวัสดุ เพราะดีบวม ความมั่นคง นอกจากนี้ยังสามารถรับการรักษาความร้อนโดยไม่ได้รับผลกระทบและขอราคาไม่แพง นอกจากนี้ กลุ่มอินทรีย์ที่สามารถโหลดได้อย่างง่ายดายบนซิลิกาเจลผ่านทางกายภาพและเคมีการผลิตซิลิกาเจลดัดและโดยทั่วไปแสดงความสามารถในการดูดซับสูงและใช้พวกเขาไม่ parts.49 มากกว่าเคาน์เตอร์เมื่อเร็วๆ นี้ มีรายงานสอง Sharma และเพื่อนร่วมงานสนับสนุนของแข็งเฟสที่ใช้ซิลิกาชนิด สำหรับการกำจัดอย่างต่อเนื่องของแพลเลเดียม ( II ) และโม ( 6 ) ไอออน 50,51 เพราะของพวกเขาที่กว้างขวางในอุตสาหกรรมมากมาย กิจกรรมการใช้โลหะเหล่านี้จะถูกปล่อยเข้าไปในบรรยากาศที่นำไปสู่การปนเปื้อนของอาหารและน้ำในร่างกาย การบริโภคเป็นเวลานานของความเข้มข้นที่ไม่ปลอดภัยของโลหะที่อาจส่งผลในการหยุดชะงักของต่าง ๆชีวเคมีและกระบวนการทางชีวภาพในร่างกายมนุษย์ ดังนั้น จำเป็นต้องมีพัฒนาต้นทุนต่ำ , นิเวศวิทยาใจดี และสังคมยอมรับเทคโนโลยีที่สามารถใช้ในระดับอุตสาหกรรมเพื่อรักษาระบบนิเวศทางน้ำ ในความเป็นจริง , ออนไลน์ระบบการสกัดด้วยโหมดอัตโนมัติถูกใช้ในการศึกษาการสกัดไอออนโลหะในการเลือกขนาดใหญ่ พฤติกรรมการเลือกชนิด เหล่านี้ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับเสถียรภาพของสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะที่เกิดขึ้นภายใต้ต่างๆอเงื่อนไข นอกจากนี้ หลายชนิดเมทริกซ์ได้รับการพัฒนาโดยใช้แก้ไขสารละลาย xad ชุด ประโยชน์ที่สำคัญของสารละลาย xad ชุดเป็นวัสดุสนับสนุนของพวกเขาที่ดี คุณสมบัติทางกายภาพ เช่น ความพรุน เครื่องแบบ ขนาดรูพรุนกระจายพื้นที่ผิวสูงเป็นสารเคมีชนิดเป็นโครงสร้าง และตัวดูดซับคุณสมบัติ สารละลายที่มี xad-16-based ใช้ประโยชน์และเม็ดได้66 สัตยาธิษฐานและความยั่งยืนใช้เป็นตัวดูดซับสำหรับการเพิ่มความเข้มข้นของสัญญาแตกต่างกันหนักพร้อมกันโลหะจากกระแส 52,53 น้ำเสียมาตรฐานในรูปแบบพื้นเมืองของพวกเขายังได้รับการใช้อย่างกว้างขวางเพื่อลบร่องรอยโลหะสารปนเปื้อนจากน้ำทิ้งตามที่พวกเขามีความพรุนสูง และศักยภาพของพื้นที่ผิวเพื่อกำจัดความหลากหลายของโลหะจากน้ำ streams.54 พวกเขาพร้อม จากพร้อมใช้งานที่ประกอบด้วยคาร์บอนสารตั้งต้น เช่น ถ่านหิน ไม้ กะลามะพร้าวของเสียทางการเกษตร นอกจากนี้ วัสดุเหลือใช้การเกษตร ได้กลายเป็น ได้ตัวเลือกสำหรับการฟื้นฟูโลหะตามที่พวกเขาถือประโยชน์ของการกลับสู่สภาพเดิมเป็นอันมาก สูง ,ประสิทธิภาพ และ ต้นทุนต่ำ วัสดุเหล่านี้จะถูกใช้เป็นสารดูดซับพวกเขาและโดยตรงมีอุดมแพลตฟอร์มของความหลากหลายของฟังก์ชั่นที่อำนวยความสะดวกในกลุ่มโลหะการช่วยการสะสมของโลหะหนักที่เป็นพิษ . 55,56ทุกวันนี้ วัสดุนาโนและนาโนเทคโนโลยีกระบวนการบนพื้นฐานของเคมีสีเขียวได้พัฒนาเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มที่จะปฏิบัติในปัจจุบัน ระบบบำบัดน้ำเสียโครงร่าง ในความเป็นจริง , เปลือกและแกนโครงสร้างอนุภาคสนามแม่เหล็กคือถือว่าเป็นเส้นทางที่พึงปรารถนาสำหรับการบำบัดน้ำในเขตของ nanoadsorption เพราะในข้อดีมากมายเช่นเสถียรภาพ , ความมั่นคง , ใหม่ที่มีศักยภาพสูงและสูงมากต่อการดูดซับ . ดังนั้นเหล่านี้อินทรีย์ และอนินทรีย์ nanohybrid ระบบมีความเชื่อกันว่ามีประสิทธิภาพและราคาไม่แพงในเส้นทางที่มีวัตถุประสงค์หลักในการแสดงสูงการประหยัดพลังงานและอายุการใช้งานยาวนาน 57,58ท่อนาโนคาร์บอน ( cnts ) เป็นวัสดุดูดซับยังแสดงศักยภาพที่ยิ่งใหญ่สำหรับการดูดซับไอออนของโลหะจากสารละลาย เพราะเอกลักษณ์ทางกายภาพและคุณสมบัติทางเคมี พวกเขามีโครงสร้างที่มีรูพรุนและกลวงขนาดใหญ่ ที่เฉพาะเจาะจงsurfac
การแปล กรุณารอสักครู่..
