创新的环保的甲基色去除:使用粉冷凝集成的半孔二氧化纳米粒子进行机制,动力和热力学研究
Tarawee Taweekarn1, Worawit Wongniramaikul1, Wilasinee Sriprom1
1Integrated Science and Technology Research Center, Faculty of Technology and Environment, Prince of Songkla University, Phuket Campus, Kathu, Phuket, 83120, Thailand.
Heliyon
|November 11, 2024
概括
一种新型的粉冷凝复合物与未化半孔纳米颗粒 (MSNs-Cry) 有效地从水中去除甲基色. 这种环保材料在合成和真实废水中具有高吸附能力和效率,提供可持续的净化解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 污染废水的染料,如甲基色 (MO) 构成环境风险.
- 开发高效和环保的吸附剂对于净化水非常重要.
- 未化半孔纳米颗粒 (MSN) 具有高吸附潜力,但需要稳定地纳入矩阵.
研究的目的:
- 开发和描述一种新型复合材料,MSNs-Cry,用于有效地从水溶液中去除甲基色.
- 研究MSNs-Cry for MO的吸附能力,动力学和机制.
- 评估MSNs-Cry在各种条件下的合成和真实废水中的性能.
主要方法:
- 一种粉冷凝复合物的合成,其中包含未加的半孔二氧化纳米粒子 (MSNs-Cry).
- 吸附实验以确定最大吸附能力,去除效率和动力学.
- 同热度和动力建模 (Langmuir, Freundlich,伪二次),以了解吸附行为.
- 研究吸附机制 (静电吸引,疏水相互作用,键) 和热力学参数.
主要成果:
- 在MSNs-Cry中,MO的最大吸附能力为18.98 mg g−1.
- 观察到高清除效率:在合成水中99.00%,在真正的废水中92.77%.
- 吸附遵循兰格穆尔等温模型 (R2 = 0.9930) 和伪二阶动力学 (R2 = 0.9917).
- 吸附过程是内热的,自发的,在更高的温度下更受欢迎.
- 在其他染料和金属离子的存在下,MSNs-Cry表现出选择性吸附,并且在自然pH下保持有效性.
结论:
- MSNs-Cry是一种高效,环保的吸附剂,用于从水中去除甲基色.
- 复合材料的稳定性,高容量和在真实废水中的性能凸显了其在可持续水处理方面的潜力.
- 药片形式可以防止纳米颗粒的损失,提高环境和运行安全.
- 它在自然pH值的有效性为工业应用提供了成本高效的解决方案.
