以咖啡银皮生物质为低成本生物吸附剂去除亚甲基蓝染料水溶液

André Ricardo Calciolari, Natal Junio Pires, Paulo Fernando Trugilho, Mario Guimarães Junior
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Os resultados mostraram que a PPC apresentou estrutura preponderantemente amorfa composta por holocelulose (38,36%), lignina (34,97%) e minerais (potássio, cálcio e magnésio). A baixa área de superfície específica (0,383 m2/g) foi compensada pela diversidade de grupos funcionais de superfície contendo oxigênio, confirmados pela predominância de carbono (55,93%), oxigênio (32,91%) e hidrogênio (6,37%). A análise pHPCZ mostrou que o ponto de carga zero da PPC foi de 6,49. O processo de equilíbrio foi atingido em 24 h, propiciando uma cinética retratada pelo modelo Elovich (R2(aj.)= 0,999; χ2= 0,233), o qual apresentou valores de taxas de adsorção inicial (α) e dessorção (β), de 2,405 mg/g.min e 0,587 mg/g, respectivamente. A isoterma que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio para o sistema foi a de Langmuir (R2(aj.)= 0,991; χ2= 99,176), indicando adsorção em monocamada. A adsorção de MB pela PPC foi favorável, apresentando fatores de separação (RL) entre 0,58 e 0,03. 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摘要

摘要寻找高效、低成本的生物吸附剂去除工业废水中的染料,提高了对新研究的需求,以减轻对环境的负面影响。因此,本研究的目的是通过动力学和吸附平衡研究,评价咖啡银皮(PPC)作为低成本生物吸附剂从水溶液中去除亚甲基蓝(MB)染料的潜力。对残渣进行了物理化学表征、比表面积(BET)、官能团存在(FTIR)、元素分析(CHNS-O)、零电荷点(pHPCZ)和结晶度(xrd)。结果表明,PPC以无定形结构为主,由综纤维素(38.36%)、木质素(34.97%)和矿物质(钾、钙、镁)组成。含氧表面官能团的多样性补偿了低比表面积(0.383 m2/g),碳(55.93%)、氧(32.91%)和氢(6.37%)的优势证实了这一点。pHPCZ分析表明,PPC的零电荷点为6.49。平衡过程在24小时内达到,动力学由Elovich模型(R2(aj.)= 0.999;初始吸附速率(α)和解吸速率(β)分别为2.405 mg/g。分别为0.587 mg/g。最适合系统平衡数据的等温线是Langmuir (R2(aj.)= 0.991;χ2= 99.176),表示单层吸附。PPC对MB的吸附效果良好,分离因子(RL)在0.58 ~ 0.03之间。PPC的最大吸附容量(Qmax= 313.69 mg/g)高于文献报道的其他低成本吸附剂,证明了其作为生物吸附剂去除水溶液阳离子染料的潜在用途。
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Remoção do corante azul de metileno de solução aquosa usando biomassa de pele prata de café (coffee silverskin) como bioadsorvente de baixo custo
RESUMO A busca por bioadsorventes eficazes e de baixo custo para a remoção de corantes de efluentes industriais tem despertado a demanda por novas pesquisas a fim de amenizar os impactos negativos causados ao meio ambiente. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o potencial da pele prata de café (PPC) como bioadsorvente de baixo custo na remoção do corante azul de metileno (MB) de soluções aquosas por meio dos estudos de cinética e equilíbrio de adsorção. O resíduo foi submetido a caracterizações físico-químicas, área de superfície específica (BET), presença de grupos funcionais (FTIR), análise elementar (CHNS-O), ponto de carga zero (pHPCZ) e cristalinidade (DRX). Os resultados mostraram que a PPC apresentou estrutura preponderantemente amorfa composta por holocelulose (38,36%), lignina (34,97%) e minerais (potássio, cálcio e magnésio). A baixa área de superfície específica (0,383 m2/g) foi compensada pela diversidade de grupos funcionais de superfície contendo oxigênio, confirmados pela predominância de carbono (55,93%), oxigênio (32,91%) e hidrogênio (6,37%). A análise pHPCZ mostrou que o ponto de carga zero da PPC foi de 6,49. O processo de equilíbrio foi atingido em 24 h, propiciando uma cinética retratada pelo modelo Elovich (R2(aj.)= 0,999; χ2= 0,233), o qual apresentou valores de taxas de adsorção inicial (α) e dessorção (β), de 2,405 mg/g.min e 0,587 mg/g, respectivamente. A isoterma que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio para o sistema foi a de Langmuir (R2(aj.)= 0,991; χ2= 99,176), indicando adsorção em monocamada. A adsorção de MB pela PPC foi favorável, apresentando fatores de separação (RL) entre 0,58 e 0,03. A capacidade máxima de adsorção da PPC (Qmax= 313,69 mg/g) foi superior a outros tipos de adsorventes de baixo custo relatados na literatura, demonstrando assim o seu potencial uso como bioadsorvente para a remoção de corantes catiônicos de solução aquosa.
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