来自Pinus sylvestris的纤维素和木材衍生活性炭:在甲基蓝吸附中的比较性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 染料污染废水造成环境和健康风险.
• 活性炭是有效的吸附剂,但需要可持续和高效的来源.
• 价值化的纤维素生物质,如松树的粉,提供了一个可持续的路线.

研究的目的:

• 准备和表征来自Pinus sylvestris的粉和提取的纤维素的环保活性炭.
• 为了评估这些材料的吸附性能,以去除甲蓝色染料.
• 研究纤维素分离对活性炭的性能和效率的影响.

主要方法:

• 使用H3PO4激活来制备Pinus sylvestris粉 (AC-RW) 和分离纤维素 (AC-CRW) 的活性炭.
• 使用FTIR,SEM,TGA,XRD和BET分析进行全面的表征.
• 甲蓝吸附实验,同热和运动建模,热力学分析和再生研究.

主要成果:

• 与来自木材的AC-RW相比,纤维素衍生的活性炭 (AC-CRW) 呈现出优越的纹理均性和表面功能.
• 对于甲基蓝,AC-CRW的最大吸附能力 (314.07 mg g−1) 比AC-RW (218.78 mg g−1) 的最大吸附能力更高.
• 吸附遵循兰格穆尔等温和和伪第一阶动力学;热力学分析表明一种自发的,内热的和驱动的过程.

结论:

• 从Pinus sylvestris中分离纤维素可以增强活性炭在染料吸附中的特性.
• 来自Pinus sylvestris的活性炭是处理染料污染废水的可持续和高效吸附剂.
• AC-CRW显示出出色的可重复使用性,在五个循环后保持93.5%的效率.