Copper supported Dowex50WX8 resin utilized for the elimination of ammonia and its sustainable application for the degradation of dyes in wastewater

Mohamed M. Khamis; Abeer S. Elsherbiny; Ibrahim A. Salem; Marwa A. El‐Ghobashy

doi:10.1038/s41598-024-69839-w

학술저널 cc-by Full-text

저자정보: Mohamed M. Khamis Abeer S. Elsherbiny Ibrahim A. Salem Marwa A. El‐Ghobashy

출처: Springer Science and Business Media LLC Scientific Reports 14(1)

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To obtain high efficient elimination of ammonia (NH4+) from wastewater, Cu(II), Ni(II), and Co(II)) were loaded on Dowex-50WX8 resin (D-H) and studied their removal efficiency towards NH4+ from aqueous solutions. The adsorption capacity of Cu(II)-loaded on D-H (D-Cu2+) towards NH4+ (qe = 95.58 mg/g) was the highest one compared with that of D-Ni2+ (qe = 57.29 mg/g) and D-Co2+ (qe = 43.43 mg/g). Detailed studies focused on the removal of NH4+ utilizing D-Cu2+ were accomplished under various experimental conditions. The pseudo-second-order kinetic model fitted well the adsorption data of NH4+ on D-Cu2+. The non-linear Langmuir model was the best model for the adsorption process, producing a maximum equilibrium adsorption capacity (qmax = 280.9 mg/g) at pH = 8.4, and 303 K in less than 20 min. The adsorption of NH4+ onto D-Cu2+ was an exothermic and spontaneous process. In a sustainable step, the resulting D-Cu(II)-ammine composite from the NH4+ adsorption process displayed excellent catalytic activity for the degradation of aniline blue (AB) and methyl violet 2B (MV 2B) dyes utilizing H2O2 as an eco-friendly oxidant.

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