viii
Contents
2.5 Application of Modified Chitosan for Metal Ions Adsorption . . . . 35
2.5.1 Effect of Solution pH on Metal Ions Adsorption . . . . . . . . 35
2.5.2 Effect of Contact Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.5.3 Effect of Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.6 Thermodynamic Parameters of Adsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.7 Adsorption Kinetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.8 Adsorption Equilibrium Isotherm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.9 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3 Adsorption of Pb(II), Cu(II), Ni(II), Zn(II), Cr(VI)
and Cd(II) Ions by Microwave-Improved Grafting Technique
of Cross-Linking Composite Chitosan Beads. Studies
Concerning Equilibrium, Isotherm and Desorption . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2.1 Materials and Equipment’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2.2 Preparation for Adsorbate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2.3 Chitosan Enhancement from Its Powdered Form . . . . . . . . 50
3.2.4 Classification of the Beads/Perles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.5 Studies in Adsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.6 Data Assessment Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.3 Result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.1 Outcome of XRD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.2 SEM Outcome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.3 Outcome of FTIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.3.4 Outcome of TGA Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.3.5 pH Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.3.6 Outcome of Contact Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.3.7 Effect of Initial Concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3.8 Influence of Adsorbent Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3.9 Influence of Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4 Influence of Agitation Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.5 Influence of Ionic Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.6 Isotherm Outcome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.7 Outcome of Thermodynamic Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.8 Outcome of Kinetic Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.9 Regeneration Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.10 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4 Investigation into the Adsorption of Cadmium and Lead
by Polyaniline Grafted Cross-Linked Chitosan Beads
from Aqueous Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Contents
2.5 Application of Modified Chitosan for Metal Ions Adsorption . . . . 35
2.5.1 Effect of Solution pH on Metal Ions Adsorption . . . . . . . . 35
2.5.2 Effect of Contact Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.5.3 Effect of Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.6 Thermodynamic Parameters of Adsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.7 Adsorption Kinetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.8 Adsorption Equilibrium Isotherm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.9 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3 Adsorption of Pb(II), Cu(II), Ni(II), Zn(II), Cr(VI)
and Cd(II) Ions by Microwave-Improved Grafting Technique
of Cross-Linking Composite Chitosan Beads. Studies
Concerning Equilibrium, Isotherm and Desorption . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2.1 Materials and Equipment’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2.2 Preparation for Adsorbate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2.3 Chitosan Enhancement from Its Powdered Form . . . . . . . . 50
3.2.4 Classification of the Beads/Perles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.5 Studies in Adsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.6 Data Assessment Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.3 Result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.1 Outcome of XRD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.2 SEM Outcome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.3 Outcome of FTIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.3.4 Outcome of TGA Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.3.5 pH Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.3.6 Outcome of Contact Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.3.7 Effect of Initial Concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3.8 Influence of Adsorbent Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3.9 Influence of Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4 Influence of Agitation Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.5 Influence of Ionic Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.6 Isotherm Outcome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.7 Outcome of Thermodynamic Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.8 Outcome of Kinetic Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.9 Regeneration Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.10 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4 Investigation into the Adsorption of Cadmium and Lead
by Polyaniline Grafted Cross-Linked Chitosan Beads
from Aqueous Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.2 Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73