从茶叶废物中提取的Sol-Gel合成的CuFe₂O₄-修饰生物炭,以有效地去除Ni(II) 吸收,再生和ANN建模

科学领域:

• 环境科学
• 材料科学
• 化学工程

背景情况:

• 水中的 (Ni) 污染对环境和健康构成重大风险.
• 开发高效,可持续的重金属吸收剂对于水资源的整治至关重要.

研究的目的:

• 合成和描述一种用于Ni (II) 离子去除的新型磁吸剂.
• 评估开发材料的吸附性能和再生潜力.
• 探索人工神经网络 (ANN) 的应用,以预测删除效率.

主要方法:

• 用于将铜化物 (CuFe2O4) 纳米颗粒涂在造茶叶废弃物中的生物炭上.
• 进行吸附实验,以评估在不同pH值下的去除,接触时间,吸附剂剂剂量和初始度.
• 使用盐酸 (HCl) 进行的脱吸研究,以评估再生.
• 用于分析吸附机制和预测性能的同热,动力和ANN模型.

主要成果:

• CuFe2O4修饰的生物炭表现出快速的吸附动力学,在大约15分钟内达到平衡.
• 在广泛的pH范围,包括自然pH (5.6) 中观察到高的Ni (II) 去除效率.
• 达到232. 6mgg-1的最大吸附能力,超过了许多现有的吸附剂.
• 通过用1.0M HCl进行脱,可以获得近100%的二氧化回收,这表明其可再生性很好.
• 该ANN模型与预测Ni (II) 清除效率的实验数据有很强的一致性.

结论:

• Fe2O4改性茶废生物炭是一种高效和可再生的吸附剂,用于从水溶液中去除.
• 开发的材料为废水处理提供了可持续且具有成本效益的方法.
• 这项研究强调了基于生物炭的磁性复合材料在环境修复方面的潜力.