杜兰果皮种子生物炭,以有效地从水中去除甲蓝:合成,表征和吸附性能

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:

• 污染在废水中的染料造成环境风险,原因是毒性和生物降解性差.
• 从农业废物中开发可持续和经济有效的吸附剂对于高效的废水处理至关重要.

研究的目的:

• 为了研究从榴莲和种子 (BDSS) 中获得的活性炭的吸附性能,以去除甲蓝 (MB).
• 描述BDSS并分析吸附机制,动力学和热力学.
• 开发一个人工神经网络 (ANN) 模型来预测吸附性能.

主要方法:

• 活性炭 (BDSS) 通过热解和热水处理合成.
• 批量吸附实验以研究在各种条件下 (pH,温度,度,剂量,时间) 的MB去除.
• 描述BDSS (表面积,孔隙结构,零电荷点) 和同热/动力建模.
• 开发和验证用于性能预测的ANN模型.

主要成果:

• BDSS表现出高的表面积 (441.71 m2 g-1),多孔性和数量 (589 mg g-1).
• 最大MB吸附能力达到136.99毫克g-1,遵循兰迈尔等温和和伪二次动力学.
• 吸附涉及物理和化学机制,包括静电相互作用和孔隙填充.
• 该模型实现了高预测精度 (R>0.99),其中MB度和温度是关键因素.
• 在三次重复使用周期后,BDSS保留了53.74%的容量.

结论:

• 由BDSS衍生的活性炭是一种高效,可重复使用和环保的吸附剂,用于去除甲蓝.
• 该研究表明,农业废弃物对废水处理的价值化有潜力.
• 开发的ANN模型为优化工业应用中的吸附过程提供了宝贵的工具.