用绿色合成修改的多壁碳纳米管上吸:pH,动力和平衡研究

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 吸附科学 吸附科学

背景情况:

• 醇 (PROP) 是一种广泛使用的β-阻断剂,其在水生环境中的存在带来了生态风险.
• 传统的废水处理方法可能无法有效地去除像PROP.这样的药品.
• 开发新型吸附剂,以有效地去除药物,对于环境保护至关重要.

研究的目的:

• 调查功能绿色碳纳米管 (MWCNT-B) 的吸附性能,以从水溶液中去除醇 (PROP).
• 评估pH,动力学,平衡,热力学和可重复使用性对MWCNT-B.PROP吸附的影响.
• 确定PROP吸附的最佳条件,并评估MWCNT-B作为可持续吸附剂的潜力.

主要方法:

• 关于MWCNT-B的特征,包括零电荷点 (pH_PZC = 3.31) 和PROP的特征 (pKa = 9.67).
• 在各种pH值下进行的吸附实验,随后进行动力,平衡和热力学分析.
• 通过多个吸附再生循环评估吸附剂的可重复使用性.

主要成果:

• MWCNT-B证明了在pH值范围3-9的有效PROP去除,在pH值11的去除减少.
• 吸附动力学遵循伪第一阶 (PFO) 模型,在30-90分钟之间达到平衡.
• 兰慕尔模型准确地描述了吸附等温度 (R^{2>0.95),表明了自发的,有利的和外热吸附 (ΔG < -20 kJ mol-1 , ΔH = -33 kJ mol-1).}
• 在四个重复使用周期中,MWCNT-B吸附剂保持了令人满意的性能.

结论:

• 功能化绿色碳纳米管 (MWCNT-B) 是一种高效且可重复使用的吸附剂,用于提取普拉诺洛尔.
• 吸附过程是高效的,自发的和外热的,使MWCNT-B成为处理药物污染水的有希望的材料.
• MWCNT-B提供了一种可持续和有吸引力的解决方案,用于从水生母体中去除醇.