染剂的吸附行为 刚果红色对来自海马托克西 (Haematoxylum campechianum) 的活性生物炭的吸附行为 废物:渐变增强机器学习辅助贝叶斯优化以改善吸附过程
Diego Melchor Polanco Gamboa1, Mohamed Abatal1, Eder Lima2
1Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma del Carmen, Ciudad del Carmen 24115, Campeche, Mexico.
International journal of molecular sciences
|May 11, 2024
概括
来自Haematoxylum campechianum废物的活性生物炭有效吸附刚果红色染料,达到114.8mg/g的最大容量. 机器学习进一步优化了移除过程,以加强环境修复.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 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:
- 刚果红 (CR) 是一种广泛使用的合成染料,由于其持久性和毒性,引起了环境问题.
- 从纤维纤维素废物中提取的活性生物炭提供了一种可持续且具有成本效益的吸附材料,用于去除染料.
- 黑马托克西 (Haematoxylum campechianum) 废料为生物炭生产提供了一个未充分利用的生物质资源.
研究的目的:
- 为了合成和表征来自黑马托克西 (Haematoxylum campechianum) 废物的活性生物炭,用于刚果红色吸附.
- 为了研究刚果红色对准备的活性生物炭的吸附行为,动力学和同热量.
- 探索机器学习的应用,以优化染料去除过程.
主要方法:
- 活性生物炭是从Haematoxylum campechianum废物中制备的,使用酸激活和热解.
- 吸附实验是在批量模式下进行的,不同的pH值,温度,吸附剂剂量和初始染料度.
- 描述技术包括SEM/EDS,BET,XRD和FTIR. 吸附数据与Langmuir和Freundlich等热量相匹配.
- 机器学习模型 (渐变增强与贝叶斯优化) 用于预测和优化删除效率.
主要成果:
- 活性生物炭 (ABHC) 在300.15 K,pH 5.4和1.0 g/L的吸附剂剂量下,对刚果红的最大吸附能力 (Qmax) 为114.8 mg/g.
- 吸附遵循兰格穆尔异热模型,表明单层吸附.
- 动力学研究显示,在48小时内,染料吸收效率高.
- 机器学习优化在最佳条件下预测了大约90.47%的删除效率.
结论:
- 来自Haematoxylum campechianum废物的活性生物炭是刚果红的高效吸附剂.
- 这项研究证明了基于生物炭的材料在废水处理中的潜力.
- 机器学习为优化吸附过程和推进环境修复策略提供了一个强大的工具.
关键词:
刚果红色吸附法 刚果红色吸附法黑马托克西 (Hematoxylum campechianum) 是一种类型的植物.活性化生物碳阿佐染料是一种染料.计算思维是一种计算思维.教育创新教育创新是一个热体和热热体.更多相关视频
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