利用枣树纤维作为透的反应屏障,从地下水中去除甲基蓝染料:一批和连续吸附研究

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:

• 工业废水通常含有持久有机污染物,如甲蓝 (MLB) 染料.
• 传统的处理方法可能是昂贵和低效的染料去除.
• 枣树纤维 (DPF) 是一种丰富,低成本的农业废物,具有环境应用的潜力.

研究的目的:

• 调查枣树纤维 (DPF) 作为吸附剂的有效性,用于从受污染的地下水中去除甲蓝 (MLB) 染料.
• 描述DPF吸附剂并评估它们在批量和连续吸附系统中的性能.
• 确定使用DPF去除MLB染料的最佳条件和吸附机制.

主要方法:

• 枣树纤维 (DPF) 吸附剂的制备和表征 (表面形态,功能组,材料结构).
• 批量吸附实验以评估在不同参数 (接触时间,吸附剂剂量,pH,温度,颗粒大小,初始染料度,动速度) 下的MLB染料去除效率.
• 使用透反应屏障 (PRB) 技术和建模 (托马斯,贝尔特,扬) 评估突破曲线的连续吸附研究.

主要成果:

• 在最佳条件下,DPF实现了最大MLB染料去除效率98% (105分钟接触时间,3g/L剂量,pH7.0,45°C,0.075mm颗粒大小,50mg/L初始度,150rpm动).
• 吸附数据最适合Langmuir异温模型 (R2 = 0.985),最大吸附容量为54.204 mg/g,第二阶动力模型 (R2 = 0.990),表明化学吸附.
• 热力学分析显示了自发和内热吸附过程 (ΔH° > 0, ΔG° < 0). 连续流量研究显示实验和预测突破曲线之间的良好一致 (R2 ≥0.8767).

结论:

• 枣树纤维 (DPF) 是一种高效和可持续的吸附材料,用于修复染料污染的地下水.
• DPF显示了在工业废水处理的透反应屏障 (PRB) 技术中应用的巨大潜力.
• 该研究验证了DPF作为一个环保和经济有效的解决方案,用于从水环境中去除有机染料.