使用生物基碳纳米复合材料对有毒的刚果红色染料污染的可持续补救:建模和性能评估

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 废水中的合成染料是持久性污染物,挑战了传统的处理方法.
• 开发高效和环保的整治材料对于环境保护至关重要.

研究的目的:

• 为了研究一种奇托桑-ZnO-海藻生物纳米复合物的康戈红色染料去除功效.
• 描述合成的生物纳米复合材料并优化整治条件.
• 为了评估吸附动力学,热力学和吸附容量.

主要方法:

• 使用FTIR,SEM,TEM,EDS和XRD合成和表征奇托桑-ZnO-海藻生物纳米复合物.
• 批量吸附实验以确定最佳的pH值,温度,度,剂量和时间.
• 使用兰迈尔和伪二阶模型分析吸附同热量和动力学.
• 热力学研究以了解吸附过程.

主要成果:

• 生物纳米复合物成功合成和表征,证实了刚果红色吸附.
• 优化条件 (pH 3,40°C,50 mg/L染料,0.03 g/L剂量,30分钟) 产生了95.64%的刚果红色去除.
• 吸附效应遵循兰木尔异热模型 (R2 = 0.968) 的最大容量为303.03mg/g.
• 吸附动力学与伪二阶模型 (R2 = 0.9938) 相对应得很好.
• 热力学参数表明了内热和自发吸附过程.

结论:

• 奇多-ZnO-海藻生物纳米复合物是一种高度有效的吸附剂,用于清除刚果红色.
• 材料的功能组 (素氨基,海藻) 和ZnO有助于吸附.
• 这项研究提供了一种可持续和有效的方法来处理染料污染的废水.