Biosorption of heavy metals from aqueous solutions using keratin biomaterials
Zhang, Helan
Palet, Cristina dir. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química

Publicació: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona, 2014
Descripció: 1 recurs electrònic (275 p.)
Resum: La biosorció és una tècnica eficaç per a l'eliminació de metalls pesants de les aigües residuals resultants de l'activitat humana, principalment de les activitats industrials actuals. Els biomaterials provinents de residus es consideren alternatives ideals com a nous biosorbentes donada la baixa relació del seu cost amb la seva eficàcia i alta capacitat d'adsorció per a metalls pesants. Una àmplia gamma de biomaterials de baix cost provinents de residus, alguns dels quals provenen de processos d'operacions industrials a gran escala, s'han emprat amb èxit com a biosorbents aplicats a l'eliminació de metalls pesants, principalment d'aigües residuals. Com a tipus abundant de recurs biològic, els biomaterials amb base de queratina s'investiguen actualment per a aquest propòsit. Aquests biomaterials mostren una alta capacitat de biosorció de metalls pesants a causa del seu alt contingut en grups funcionals carboxil, hidroxil, amino, així com grups que contenen sofre. Aquesta tesi té a veure amb l'ús de biomaterials de queratina, especialment cabell humà, pèl de gos, plomes de pollastre i llana desgreixada, com a materials biosorbents emprats per a l'eliminació de metalls pesants de solucions aquoses. En primer lloc, es va investigar l'eliminació de metalls pesants de solucions aquoses emprant diferents tipus de cabell humà. Es va trobar que el pèl tenyit mostra les millors capacitats de biosorció per a tots els ions de metalls pesants triats. Sobre la base d'aquest resultat preliminar, es van seleccionar dues mostres de cabell humà, incloent cabell natural (H1) i cabell tenyit (H2) per mirar de comprovar-ne la seva eficàcia com a biosorbents de metalls pesants. De manera que es realitza una comparació sistemàtica del procés de biosorció per a l'eliminació d'ions com Cr (III), Ni (II), Co (II), Mn (II), Cu (II), Zn (II), Cd (II) i Pb (II) sota diferents condicions. El cabell H2 (cabell tenyit) va mostrar una millor capacitat de biosorció que el cabell H1 (cabell natural). Aquest comportament, es podria atribuir a la major àrea superficial del primer, així com a la presència de més grups sulfonat (arrel del procés de tinció), fet que és confirmat per l'anàlisi SEM i FT-IR, respectivament. Les capacitats de biosorció dels metalls pesants segueix l'ordre següent: Cu(II).
Resum: Biosorption is an effective technique for the removal of heavy metals from wastewaters resulting from human and industrial activities. Waste biomaterials are considered ideal alternatives as novel biosorbents due to the low relatively cost-effective ratio and the high efficient adsorption capacities for heavy metals. A vast array of low-cost waste biomaterials from large-scales industrial operations have been successfully employed as biosorbents for the removal of heavy metals from wastewaters. As a kind of abundant biological resources, keratin biomaterials are investigated currently for this purpose, which show high capacity of biosorption of heavy metals due to their high contents of carboxyl, hydroxyl, amino and sulfur-containing functional groups. This thesis is concerned with the use of keratin biomaterials, specifically human hair, dog hair, chicken feathers and degreased wool, as biosorbents for the removal of heavy metals from aqueous solutions. First of all, the removal of heavy metals from aqueous solutions by different kinds of human hair was investigated. It was found that the bleached and dyed hair showed the best biosorption capacities for all checked heavy metal ions. Based on these preliminary results, two human hair samples including native hair (H1) and bleached-dyed hair (H2) were selected to do further study. A systematic comparison of biosorption performance for removing Cr(III), Ni(II), Co(II), Mn(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Pb(II) ions from aqueous solution under different conditions, was provided. The H2 (bleached-dyed hair) showed better biosorption capacity than H1 (in native). It could be attributed to the higher surface area and more number of sulfonate groups, which is confirmed by the SEM and FT-IR analysis, respectively. The biosorption capacities of heavy metals followed the order Cu(II).
Nota: Tesi doctoral - Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química, 2014
Drets: Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua: Anglès
Document: Tesi doctoral ; Versió publicada
ISBN: 9788449046186

Adreça alternativa: https://hdl.handle.net/10803/284239


275 p, 4.1 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Tesis doctorals

 Registre creat el 2014-12-18, darrera modificació el 2026-05-07



   Favorit i Compartir