undefined

Application of Functionalized Fe3O4 Magnetic Nanoparticles Using CTAB and SDS for Oil Separation from Oil‐in‐Water Nanoemulsions

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Hamedi Hamideh; Zendehboudi Sohrab; Rezaei Nima; Azizi Ali; Shahhoseyni Fereshteh

Abstrakti:

Using magnetic nanoparticles (MNPs) for emulsified oil separation from wastewater is becoming increasingly widespread. This study aims to synthesize MNPs, using amphiphilic coatings to stabilize the MNPs and prevent their agglomeration for efficiently breaking nano oil-in-water emulsion. We coat two different sizes of Fe3O4 nanoparticles (15–20 nm and 50–100 nm) using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), and sodium dodecyl sulfate (SDS) with coating-to-MNP mass ratios of 0.4 and 0.8. We study the effect of various variables on demulsification performance, including the MNP size and concentration, coating materials, and MNP loading. Based on the oil-water separation analysis, smaller size MNPs (MNP1) show a better demulsification performance than the larger ones (MNP2) for 1000 ppm dodecane-in-water emulsion, containing nanosized oil droplets (250–300 nm). Using a low dosage of 0.5 g/L functionalizing MNP1 with a lower coating-to-MNPs mass ratio of 0.4 increases the separation efficiency (SE) from 57.5% for bare MNP1 to 86.1% and 99.8% for MNP1@SDS and MNP1@CTAB, respectively. The highest SE for MNP1@CTAB and the zeta potential measurements imply that electrostatic attraction between negatively charged oil droplets (-55.9±2.44 mV) and positively charged MNP1@CTAB (+35.8±0.34 mV) is the major contributor to high SE. Furthermore, the reusability tests for MNP1@CTAB reveal that after ten cycles, the amount of oil adsorption capacity decreases slightly, from 20 mg/g to 19 mg/g, indicating an excellent stability of synthesized nanoparticles. In conclusion, functionalized MNPs with tailored functional groups feature a high oil SE that could be effectively used in oil separation from emulsified oily wastewater streams.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Julkaisu­foorumi

62432

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1021/acs.langmuir.2c03266

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä