从水溶液中去除化物,使用来自鱼状固体废物的高表面积活性炭
Rupak Kishor1, Abhishek Sharma2, Rajeev Parmar2
1Department of Chemical Engineering, Maulana Azad National Institute of Technology, Bhopal, Madhya Pradesh, 462003, India. rupak.k@manit.ac.in.
概括
这项研究开发了一种来自鱼的低成本活性炭,用于有效地从饮用水中去除化物. 开发的吸附剂表现出高效率和自发性,使其成为水处理的有希望的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 水处理 处理水的方法
背景情况:
- 饮用水中的化物污染是全球重要的健康问题.
- 对于成本效益高的吸附剂来去除化物有着极大的需求.
- 鱼代表了一个未被充分利用的,低成本的前体材料.
研究的目的:
- 从鱼中合成和表征活性炭,以去除化物.
- 为了研究合成材料的吸附性能和机制.
- 评估吸附剂在处理真实水样中的实际适用性.
主要方法:
- 活性炭 (AC) 合成使用KOH激活鱼,然后碳化.
- 使用N2吸附/脱附,FESEM,XRD和FTIR进行AC的表征.
- 批量吸附实验以优化参数 (剂量,pH,度,时间,温度) 并研究吸附动力学和异温.
主要成果:
- 合成的AC (AC2) 呈现出高表面积 (913 m2/g) 和高孔积 (0.88 cm3/g).
- 最佳的化物去除发生在pH值6.0时,最大吸附能力为13.04mg/g在303K.
- 吸附遵循弗洛伊德利希等温和和伪二次动力学,表明一个自发和高效的过程 (ΔGo < 0, ΔHo = -59 kJ/mol).
- 在5分钟内实现了75%以上的化物去除.
- 经过处理的田间水样本显示化物含量低于世卫组织允许的限值.
结论:
- 来自鱼的活性炭是一种高效和低成本的吸附剂,用于去除化物.
- 吸附过程是自发的,可行的,快速的.
- 这种材料显示出修复化物污染的饮用水源的巨大潜力.
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