Информация о статье
Название статьи
Удаление органических красителей из водных растворов с помощью графенсодержащего сорбента на основе активированного рапсового биоугля: кинетика и изотермыАвторы
А. Тимиргалиев 1, И. Буракова 2, С. Рыбакова 3, О. Ананьева 4, В. Яркин 5, Т. Кузнецова 6, А. Кадум 7, А. Бураков 8Выпуск
3 (2024)Ключевые слова
оксид графена, активированный уголь, биоуголь, рапс, синтетические красители, конго красный, малахитовый зеленый, адсорбция, кинетика, изотермы.Аннотация
В статье разработан графенсодержащий сорбционный материал на основе активированного рапсового биоугля, определены физико-химические свойства сорбента и особенности его морфологического строения. Установлено, что нанокомпозит имеет аморфные характеристики с графеноподобной структурой. Морфологический анализ подтвердил образование внутреннего углеродного каркаса и внешней трехмерной многослойной графеновой структуры, которая превосходно подходит для массопереноса между загрязнителями и поверхностью адсорбента. Также целью исследований являлось определение важных параметров сорбции органических соединений – синтетических красителей конго красного (КК) и малахитового зеленого (МЗ), на разработанном материале из водных растворов в ограниченном объеме. Согласно кинетическим исследованиям, экспериментальная сорбционная емкость материала по МЗ составила 1860 мг/г (время сорбции 60 мин) и 642 мг/г по КК (время сорбции 15 мин). Теоретическая максимальная адсорбционная емкость сорбента, рассчитанная по модели Ленгмюра, достигла значений 769,23 мг/г по КК и 3333,33 мг/г по МЗ. Обнаружено, что извлечение молекул красителей контролируется реакцией второго порядка согласно модели псевдо-второго порядка и проходит преимущественно по смешанно-диффузионному механизму. Энергия активации имеет значение 0,01 кДж/моль по молекулам КК и 0,02 кДж/моль для МЗ, что подтверждает физический механизм поглощения красителей. В целом, в работе показана высокая эффективность адсорбции органических красителей на графенсодержащем сорбционном материале на основе активированного рапсового биоугля, что позволяет говорить о целесообразности его практического применения при очистке сточных вод.Как цитировать статью
Timirgaliev AN, Burakova IV, Rybakova SO, Ananyeva OA, Yarkin VO, Kuznetsova TS, Kadum AHK, Burakov AE. Removal of organic dyes from aqueous solutions using a graphene-containing sorbent based on activated rapeseed biochar: Kinetics and isotherms. Journal of Advanced Materials and Technologies. 2024;9(3): 177-187. DOI: 10.17277/jamt.2024.03.pp.177-187Скачать PDF
(всего загрузок:161)DOI:
https://doi.org/10.17277/jamt.2024.03.pp.177-187🗏
177-187Просмотров:
73