Abstrakt

Batch-Adsorption von Methylgrünfarbstoff mit aus Maiskolben gewonnener Aktivkohle

Akande JA*, Adeogun AI, Ogunniran KO, Olayemi I

Bei der Textilherstellung, beim Drucken und anderen Färbeprozessen in hydrologische Systeme freigesetzte Farbstoffe sind für Mensch und Wasserlebewesen gefährlich und giftig. Aktivkohle wird aufgrund ihrer großen Oberfläche und Porosität häufig zur Behandlung von mit Farbstoffen verunreinigtem Abwasser eingesetzt, ihre Anwendungsmöglichkeiten sind jedoch aufgrund der Regeneration und der hohen Kosten begrenzt. In dieser Studie wurde die Verwendung von aktivierten Maiskolben (ACC) zur Adsorption von Methylgrünfarbstoff aus einer Wasserlösung untersucht. Die rohen Kolben wurden gesammelt, auf Partikelgröße von etwa 600 μm zerkleinert und vor Ort mit KOH modifiziert, um ACC herzustellen, das mittels analytischer Techniken wie Fourier-Transform-Infrarot-(FTIR), energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) charakterisiert wurde. Die Absorption der Farbstofflösung wurde bei 620 nm mit einem UV-sichtbaren Spektralphotometer überwacht. Die FTIR-Analyse zeigte die Schwingungsfrequenz für die CH-, OH-, C=O- und CO-Strecken bei 2950, ??3400, 1710 bzw. 1150 cm-1. Die SEM-Ergebnisse zeigten, dass ACC eine poröse Oberfläche mit heterogenen Poren hat, die nach der Farbstoffadsorption kompakt wurden. EDX bestätigte das Vorhandensein von C, O, H und K im Adsorbent. Die Eignung der kinetischen Modelle der Pseudo-ersten Ordnung, der Pseudo-zweiten Ordnung und von Elovich für die Sorption von Methylgrün auf ACC wurde untersucht. Die Gleichgewichtsdaten wurden den Isothermenmodellen von Langmuir, Freundlich, Tempkin und Dubinin-Radushkevich unterzogen. Das kinetische Modell der Pseudo-zweiten Ordnung lieferte die beste Korrelation und erwies sich als statistisch bedeutsamer. Das Langmuir-Modell erwies sich aufgrund der hohen Werte des Regressionskoeffizienten R2 und der niedrigen %-Standardfehlerwerte als gut passend. Die Adsorptionskapazität Qmax der Monoschicht erwies sich als 85,83 mgg-1. Thermodynamische Adsorptionsprozesse zeigten die Spontaneität, Endothermie und Zufälligkeit der Systeme mit einer Änderung der freien Energie von weniger als Null, einer Enthalpieänderung (ΔH) von 62,47 kJ mol-1 und einer Entropieänderung (Δ S) von 125,37 J mol -1 K-1.