染料和酸盐/活性炭@黄素衍生物在单元和二元溶液中的界面吸附相互作用
Angeliki A Kouzoutzoglou-Efremidou1, Athanasia K Tolkou1, Konstantinos N Maroulas1
1Hephaestus Laboratory, School of Chemistry, Faculty of Sciences, Democritus University of Thrace, GR-65404 Kavala, Greece.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|January 27, 2025
概括
一种基于酸盐 (CS) 的新型复合吸收剂CS/AC@Cur有效地从废水中去除阳离子 (RB5) 和阴离子 (MB) 染料. CS/AC@Cur50%衍生品显示出高的去除效率和稳定性,这表明化学吸收是主要的机制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 工业废水通常含有阳离子和阴离子染料,造成环境和健康风险.
- 有效的染料整治对于保持水质和人类福祉至关重要.
- 开发高效和稳定的吸附剂是废水处理的关键.
研究的目的:
- 合成和表征一种基于素 (CS),活性炭 (AC) 和黄素 (Cur) 的新型复合吸收剂,用于去除染料.
- 评估CS/AC@Cur复合物的吸附性能,用于单一和二进制系统中的阳离子 (RB5) 和阴离子 (MB) 染料.
- 研究优化吸附剂的吸附机制,动力学,热力学和可重复使用性.
主要方法:
- 合成不同比例的CS/AC@Cur复合吸附剂 (12.5%,25%,50%).
- 使用FTIR,SEM,BET和XRD进行全面的表征.
- 吸附实验以确定最佳条件 (pH,吸附剂剂量) 并评估RB5和MB的性能.
- 动力,同热和热力学建模以阐明吸附机制.
- 稳定性和可重复使用性测试.
主要成果:
- CS/AC@Cur50%复合物表现出最佳性能,在pH2.0下达到93%的RB5去除,在pH9.0下达到54%的MB去除.
- 吸附遵循伪二阶动力学和Sips异热模型,表明化学吸附.
- 计算出了高吸附能力:RB5的338 mg/g和MB的307 mg/g.
- 吸附剂表现出极好的稳定性,并在多次重复使用周期后保持了高的去除效率.
- 在二进制系统中,在阳离子和阴离子染料之间观察到竞争性吸附效应.
结论:
- 合成的CS/AC@Cur复合物,特别是50%的衍生物,是一种高效的吸附剂,可以从废水中去除阳离子和阴离子染料.
- 由静电吸引力驱动的化学吸收是去除染料的主要机制.
- 吸附剂具有良好的可重复使用性和结构稳定性,使其成为可持续废水处理的有希望的材料.
- 对二进制系统吸附动态进行进一步的研究是有必要的.
