从水溶液中吸附由β-cyclodextrin纳米海绵和从土豆皮废物中提升的聚合物:实验和常规和统计物理解释
Sonia Jemli1,2, Yasmin Vieira3, Guilherme Luiz Dotto4
1Laboratory of Microbial Biotechnology and Enzymes Engineering, Centre of Biotechnology of Sfax, University of Sfax, PO Box 1177, 3018, Sfax, Tunisia.
Environmental science and pollution research international
|February 17, 2024
概括
马皮废弃物被用于制造纳米海绵和聚合物用于 (Nd3+) 恢复. β-环氧德克斯特林纳米海绵显示出这种稀土元素的优越吸附能力和可重复使用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 有机废物利用对可持续材料发展至关重要.
- 稀土元素,如新 (Nd3+),对技术和工业至关重要.
- 对于从水溶液中回收3+的高效和环保方法有需求.
研究的目的:
- 为了合成和评估新型吸附剂从土豆皮废弃物用于 (Nd3+) 恢复.
- 为了比较β-cyclodextrin (β-CD) 纳米海绵和精细的土豆皮废弃物 (FPPW) 聚合物的 Nd3+ 的吸附性能.
- 研究合成材料的吸附机制,动力学和再生能力.
主要方法:
- 从有机废物中合成β-环极 (β-CD) 纳米海绵和精细的土豆皮废物 (FPPW) 聚合物.
- 材料性质的表征,包括表面形态和碳素含量.
- 批量吸附实验以确定pH对Nd3+吸收的影响.
- 使用一般顺序和模型进行吸附动力学和平衡研究.
- 在多个周期的热力学分析和再生研究.
主要成果:
- 与FPPW聚合物 (2.50 mmol g-1) 相比,β-CD纳米海绵具有更高的碳素含量 (4.02 mmol g-1).
- β-CD纳米海绵的最佳吸附pH值为6-7,FPPW聚合物的最佳吸附pH值为4-7.
- β-CD纳米海绵实现了高吸附能力,即每克吸附剂近100毫克Nd.
- 吸附是随着静电相互作用/复杂化而发生的,其中碳基团起着关键作用.
- 与FPPW聚合物相比,β-CD纳米海绵在三个循环中表现出优异的重复使用性.
结论:
- 从土豆皮中提取的β-CD纳米海绵是用于 (Nd3+) 恢复的有效和环保吸附剂.
- β-CD纳米海绵的高碳素含量和多孔结构有助于它们的优异吸附性能.
- 这项研究突出了利用食品废弃物的可持续方法,以回收有价值的稀土元素.
