使用顺序修改的酸盐生物聚合物进行增强的化物去除:从数学和列模型的洞察力

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:

• 化物污染对人类健康和生态系统构成重大风险.
• 有效和可持续的化物去除方法对于水处理至关重要.
• 酸生物聚合物由于其独特的特性,具有作为吸附剂的潜力.

研究的目的:

• 为了研究改性酸盐基吸附剂在化物去除方面的有效性.
• 为了比较交联酸 (AZ) 与一种新型的铁酸乳酸-酸-复合物 (ALZ).
• 使用响应表面方法 (RSM) 优化吸附过程,并评估材料的热力学和运动行为.

主要方法:

• 使用SEM-EDX,FT-IR,XRD,XRF和BET等技术合成和描述AZ和ALZ吸附剂.
• 在水溶液中的化物吸附实验,通过RSM优化.
• 吸附等温度 (Langmuir) 和动力学 (伪二次) 的分析.
• 热力学研究和数学建模用于突破预测.

主要成果:

• 在优化后,AZ和ALZ都实现了超过70%的化物去除效率.
• 在测试温度 (30°C和50°C) 上,ALZ吸附剂的化物吸附能力明显高于AZ.
• 吸附遵循兰格穆尔等温和和伪二阶动力学,表明一个自发和有利的过程.
• 合成过程证明了环境可持续性,低E因子为0.023.

结论:

• 开发的基于酸盐的吸附剂,特别是ALZ,对于从水中去除化物非常有效.
• 该ALZ材料为解决工业和饮用水中的化物污染提供了一个有希望的,环保的解决方案.
• 这项研究为设计和应用可持续的生物聚合物基吸附剂用于净化水提供了宝贵的见解.