具有核心外结构的生物基氨基气凝,用于对阴离子和阴离子染料进行层次高效的吸附

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 工业废水通常含有阴离子和阴离子染料的混合物,这给环境带来了重大挑战.
• 为了同时去除各种染料污染物,需要有效且具有成本效益的吸附剂.
• 开发可持续和环保材料对于废水处理至关重要.

研究的目的:

• 开发一种新的,低成本的,环保的两气凝,有效地去除阳离子和阴离子染料.
• 研究用于染料废水处理的合成气凝的吸附性能,机制和稳定性.
• 探索果皮废弃物的潜力,作为先进吸附材料的前体.

主要方法:

• 使用一步式H2O2/H2SO4氧化方法从葡萄皮中提取碳酸纤维素.
• 通过物理交叉连接合成果皮纤维素/奇托/藻酸盐 (PCS) 两气凝.
• 对气凝的核心外结构的描述和对其吸附能力,动力学,同热,热力学和稳定性进行评估,以消除甲蓝和刚果红的稳定性.

主要成果:

• 优化的PCS气凝表现出一种核心外结构,能够选择性地吸附阴离子 (甲蓝) 和阴离子 (刚果红) 染料.
• 获得了高的理论最大吸附能力:甲蓝888.27 mg/g,刚果红1816.87 mg/g.
• 在各种水系统中,气凝在广泛的pH范围内表现出色,在5个吸附-脱附周期后保持了高的去除效率 (例如,MB的88.08%,CR的91.39%).
• 吸附机制涉及由静电吸引和结合驱动的自发,内热单层吸附.

结论:

• 合成的PCS两气凝是一种高效和稳定的吸附剂,可同时从废水中去除混合的阴离子和阴离子染料.
• 使用果皮废弃物提供了一种可持续的,低成本的方法来生产用于环境修复的先进材料.
• 这种生物基气凝作为工业废水处理应用的潜在材料具有显著的前景.