通过酸修饰的红泥去除西普罗夫洛克萨:优化过程,分析吸附特征,并探索潜在机制

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 水处理 处理水的方法

背景情况:

• 废水中的抗生素污染对环境和健康构成重大风险.
• 传统的废水处理方法往往难以有效地去除固的制药污染物,如.
• 红泥是生产的副产品,是环境修复中未充分利用的资源.

研究的目的:

• 调查酸化红泥 (ARM) 作为吸附剂的有效性,用于从废水中去除西普罗素 (CIP).
• 描述ARM并阐明CIP去除的吸附机制,动力学,异热和热力学.
• 使用响应表面方法 (RSM) 来优化吸附条件.

主要方法:

• 红泥 (RM) 用硫酸酸化以产生ARM.
• 使用SEM,TEM,BET,XRD,XRF,TGA和NH3-TPD进行ARM的表征.
• 使用RSM设计的吸附实验,分析动力学,异热和热力学.
• 通过ATR-FTIR光谱检查吸附机制.

主要成果:

• ARM证明了CIP从废水中有效吸附.
• RSM优化确定了pH,CIP度和ARM剂量作为关键因素,预测最大吸附能力为7.30 mg/g.
• 吸附后是伪二次动力学和兰木尔-弗朗德利希等温,最大容量为7.35mg/g.
• 这个过程是自发的和内热的 (ΔGθ:-83.05到-91.50 kJ/mol,ΔHθ:0.86 kJ/mol).

结论:

• 酸性红泥 (ARM) 是一种非常有前途且高效的吸附剂,用于从污染的废水中去除西普洛素.
• 吸附机制涉及ARM的Al-O群和CIP的和C=O群之间的相互作用.
• ARM为制药废水处理提供了一个可持续且具有成本效益的解决方案.