和硫功能化的3D桑海绵对的静态和动态吸附性能及其机器学习评估

科学领域:

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

背景情况:

• 基托桑基的海绵有望去除,但由于复杂的制备,有限的性能和较差的抗酸性而受到影响.
• 开发高效,强大的重金属整治材料对于工业废水处理至关重要.

研究的目的:

• 合成一个-硫功能化的宏性奇托桑海绵,其性能提高了Hg(II) 的去除.
• 为了评估新型海绵的吸附能力,动力学,选择性和再生效率.
• 开发一种机器学习模型,用于预测动态吸附行为.

主要方法:

• 通过轻微的化反应合成一个硫功能化的巨孔基托桑海绵.
• 吸附实验以确定人造废水中的容量,动力学,pH适应性和选择性.
• 固定床柱测试,以评估和能力和再生周期.
• 适应性神经模糊推理系统 (ANFIS) 的应用,用于预测吸附性能.

主要成果:

• 功能化酸盐海绵表现出高吸附能力 (1227.15毫克g-1) 和快速反应率 (8.27×10-3毫克g-1·分钟-1).
• 该材料表现出广泛的pH适应性 (1-7),高选择性,并在六个再生周期后保持了>85%的去除效率.
• 在动态吸附行为方面,ANFIS模型实现了极好的预测准确性,RMSE最低 (0.00315) 和R2最高 (0.9752).

结论:

• -硫功能化酸盐海绵是一种高效,可回收和坚固的材料,用于从工业废水中去除Hg(II).
• 与现有的基托基吸附剂相比,开发的材料提供了更高的性能.
• 机器学习,特别是ANFIS,为预测和优化废水处理中的动态吸附过程提供了有效的工具.