阴离子染料对拉法纳斯种子的吸附:优化,吸附动力学,热力学研究

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:

• 工业废水通常含有持久的染料污染物.
• 吸附是染料去除的首选方法,因为它的效率和成本效益.
• 开发新的,低成本的吸附剂对于可持续的水处理至关重要.

研究的目的:

• 研究从拉法努斯种子中提取的活性炭固体残留物 (ACRS) 的有效性,以去除甲蓝 (MB) 染料.
• 通过使用BET,SEM,FT-IR和XRD来描述ACRS.
• 使用响应表面方法 (RSM) 来优化吸附过程.

主要方法:

• 吸附实验进行了不同的染料度,pH值,接触时间和吸附剂剂量.
• 使用BET,SEM,FT-IR和XRD分析了表面积,毛孔度和结构性质.
• 吸附动力学,热力学和过程优化使用RSM.Behnken设计 (BBD) 中的伪二阶模型进行.

主要成果:

• 在优化条件下,ACRS表现出高的MB删除效率,达到99.4%.
• 在广泛的pH范围 (2-8) 中观察到有效的MB吸附 (>99%),pH值在7.0时表现最佳.
• 吸附遵循伪二阶动力学,并且发现该过程是外热的.
• RSM优化确定了最佳条件:pH值为7,接触时间为120分钟,初始度为10ppm,ACRS剂量为1g/L,温度为45°C.

结论:

• 拉法努斯种子中的活性炭是一种高效,经济和环保的吸附剂,用于化染料.
• ACRS为处理工业染料污染的废水提供了一个可持续的替代方案.
• RSM在优化吸附过程方面被证明是有效的,减少了实验成本和时间.