manganese dioxide nanoclusters as a potential nanosorbent for the removal of silver ion from water

Hydrous manganese dioxide nanoclusters are prepared by the oxidation of manganese (ii) ions with ammonium persulfate and used as a new sorbent for ag+ ion removal from aqueous medium. the synthesized compound is characterized using scanning electron microscopy, dynamic light scattering, energy dispersive analysis of xrays, xray diffraction and bet surface measurements. scanning electron microscopy images showed that the synthesized hydrous manganese dioxide nanoclusters include cactusshaped nanoclusters with uniform needles of average diameter of 36 nm and length of 1000 nm. xray diffraction data reveal that γmno2 is formed in this method. batch experiments are carried out to evaluate the ag+ adsorption capacity of hydrous manganese dioxide nanoclusters. the maximum adsorption capacity estimated by the langmuir model was 81.97  mg g1 for ag+. silver ion adsorption on hydrous manganese dioxide nanoclusters is a fast process and the kinetics followed a pseudosecondorder rate equation. the removal efficiency of ag+ depends on hydrous manganese dioxide nanoclusters amount, ph and temperature of the solution. the presences of na+, ca2+ and mg2+ ions in the concentrations lower than 200 ppm have no significant influence on silver ion removal. the adsorbed ions can easily eluted by the small volume of a solution consisting thiourea and hydrochloric acid. finally, the experimental data show that the synthesized hydrous manganese dioxide nanoclusters can quantitatively remove silver ions from real water samples.

نانوخوشه های منگنز دی اکسید به عنوان یک نانوجاذب بالقوه برای حذف یون نقره از آب

نانوخوشه های منگنز دی اکسید نمناک از اکسیداسیون یون های منگنز(ІІ) بوسیله محلول آمونیاک پروسولفات تهیه و به عنوان جاذب جدیدی برای یون های نقره و حذف آن از محیط های آبی استفاده شد. ویژگی های ترکیب سنتز شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، DLS، EDAX، XRD و BET مشخص شد. تصاویر SEM نشان داد که نانوخوشه های منگنز دی اکسید نمناک سنتز شده، شامل نانو خوشه های جوجه تیغی شکل، با سوزن های به قطر  nm 36 و طول nm 1000 می باشد. از داده های XRD معلوم شد که در این روش آلوتروپ MnO2ɣ تشکیل می شود. دسته ای از آزمایش ها نشان داد که نانوخوشه های منگنز دی اکسید نمناک دارای ظرفیت جذب +Ag می باشد. ماکزیمم جذب بوسیله مدل لانگمیر برای یون نقره  mg.g1 81/97 برآورد شد. جذب یون نقره بر روی نانوخوشه های منگنز دی اکسید نمناک از فرایندهای سرعتی و سینتیکی پیروی می کند. عوامل موثر در حذف یون نقره از روی نانوخوشه های منگنز دی اکسید نمناک به مقدار pH و دمای محلول بستگی دارد. در حضور یون های Na+، Ca2+ و Mg2+ با غلظت پایین تر از ppm200 تاثیر معنی داری برای حذف یون نقره نداشت. یون های جذب شده، به آسانی با حجم کوچکی از یک محلول تیواوره و هیدروکلریک اسید شسته شد. سرانجام داده های آزمایشات نشان داد که می توان از نانوخوشه های منگنز دی اکسید نمناک سنتز شده، برای حذف یون نقره از نمونه آب های واقعی استفاده کرد.