过程优化和平衡,热力学和动力学模拟有毒的刚果红色染料从水溶液中吸附使用铜费里特纳米复合物吸附剂
Vairavel Parimelazhagan1, Akhil Chinta1, Gaurav Ganesh Shetty1
1Department of Chemical Engineering, Manipal Institute of Technology, Manipal Academy of Higher Education (MAHE), Manipal 576104, Karnataka State, India.
Molecules (Basel, Switzerland)
|January 23, 2024
概括
铜化物 (CuFe2O4) 纳米复合物有效地从水中去除刚果红色染料. 这种吸附剂显示出高容量和可重复使用性,使其适用于废水处理应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 织行业的废水通常含有有毒的染料,如刚果红 (CR).
- 需要高效且可重复使用的吸附剂,以有效地从水相中去除染料.
研究的目的:
- 通过sol-gel方法合成铜铁 (CuFe2O4) 纳米复合材料.
- 为了研究CR染料从水溶液中的吸附性去除效率.
- 优化吸附条件并了解潜在的机制.
主要方法:
- 的CuFe2O4纳米复合物的Sol-凝合成.
- 使用FE-SEM和元素分析进行表征.
- 使用中央复合设计 (CCD) 优化吸附参数 (pH,度,剂量).
- 动力学,异热学和热力学研究.
主要成果:
- CuFe2O4呈现出多孔,不规则的表面,含有大量的碳,氧,铜和铁.
- 最佳吸附条件:pH值5.5,CR度为125 mg/L,吸附剂剂量为3.5 g/L.
- 吸附遵循伪二次动力学 (R2=0.9998) 和兰迈尔异热模型 (R2=0.9989),其qmax为64.72 mg/g.
- 热力学研究表明一种自发的,内热的,可行的吸附过程.
结论:
- 合成的CuFe2O4纳米复合材料是刚果红色去除的高效吸附剂.
- 吸附机制涉及化学吸附,静电力,结合和孔隙填充.
- 吸附剂显示出出色的可重复使用性和工业废水处理的潜力.
