使用桃子核和核桃基活性碳处理油性废水的热力学和结构研究
Atef El Jery1, Khaled Mohamed Khedher2,3, Hayder Mahmood Salman4
1Department of Chemical Engineering, College of Engineering, King Khalid University, Abha, Saudi Arabia.
PloS one
|May 15, 2024
概括
这项研究比较了核桃和桃子核中的活性碳,用于油性废水处理. 桃基活性炭,特别是当化学活性化时,显示出优越的硬度和数,表明更好的吸附能力.
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:
- 活性炭广泛用于废水处理,但前体和激活方法对其性能有重大影响.
- 关于前体类型和激活过程如何影响活性炭在油性废水整治中的表面吸附特征的研究有限.
研究的目的:
- 通过化学和物理激活产生,从核桃和桃子核中提取的活性碳的有效性进行比较,用于处理油性废水.
- 研究前体材料和激活方法对活性炭物理性质 (硬度,数,孔径) 的影响.
- 分析温度和pH对吸附效率的影响,并确定最合适的吸附异温模型.
主要方法:
- 合成了四种类型的活性炭:从核桃和桃子核中化学和物理激活.
- 描述活性炭的特性,包括硬度,数和孔径.
- 在不同温度和pH条件下对油性废水 (柴油,汽油,废油,发动机滑油) 进行吸附实验.
- 应用Langmuir,Temkin和Freundlich等热量来建模吸附过程并评估相关系数.
主要成果:
- 化学活性桃子碳的硬度最高 (97%),物理活性核桃碳的硬度最低 (87%).
- 桃子活性炭显示出较高的含量,化学活化产生最高的含量 (1230 mg/g).
- 与两种前体的化学激活相比,物理激活导致孔径较小.
- 吸附效率随着温度升高和pH值降低而下降,这表明一种外热吸附过程.
- 兰木尔异热模型显示了所有测试的活性炭和油性废水类型的最佳相关性 (R2 > 0.99).
结论:
- 选择前体 (桃子核与核桃) 和激活方法 (化学与物理) 显著影响活性炭用于油性废水处理的特性和性能.
- 基于桃子核的化学活性活性炭是非常有效的吸附剂,因为它具有优越的硬度和含量.
- 吸附是一种对温度和pH值敏感的外热过程,Langmuir模型准确地预测了这个系统中的吸附行为.
