AI Summary & Key Takeaways
AI InsightKinetic and isotherm studies indicated that the pseudo-second-order and Langmuir models, with the highest regression coefficients and theoretical capacities close to experimental values, best described the adsorption process.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Worldwide, dye pollution in the air, water, and soil caused by industrial activity leads to severe environmental issues. In this work, a novel polymeric adsorbent for methyl orange (MO) removal from aqueous solutions is synthesized and evaluated. First, the N-(L-phenylalanine)acrylamide (PAA) monomer was prepared from L-phenylalanine and acryloyl chloride, and characterized by 1H-NMR, 13C-NMR, and FTIR analysis. Then, a crosslinked poly(PAA-co-Styrene-co-EGDMA) copolymer was obtained by radical polymerization of PAA, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), and styrene. Solid-state NMR, FTIR, BET, and elemental analysis were used for characterization. Finally, the poly(PAA-co-Styrene-co-EGDMA) copolymer served as an adsorbent for MO removal. Several factors affecting adsorption efficiency, including adsorbent dose, initial MO concentration, contact time, and pH, were investigated. Optimal parameters were 0.05 g adsorbent, 200 mg/L initial concentration, 80 min contact time, and pH 3. The maximum adsorption capacity was 138.89 mg/g at 25 °C. Kinetic and isotherm studies indicated that the pseudo-second-order and Langmuir models, with the highest regression coefficients and theoretical capacities close to experimental values, best described the adsorption process.
Özet
Dünya çapında, endüstriyel faaliyetlerin neden olduğu hava, su ve toprakta boya kirliliği ciddi çevre sorunlarına yol açmaktadır. Bu çalışmada, sulu çözeltilerden metil oranj (MO) giderimi için yeni bir polimerik adsorban sentezlenmiş ve değerlendirilmiştir. İlk olarak, L-fenilalanin ve akriloil klorürden N-(L-fenilalanin)akrilamid (PAA) monomeri hazırlanmış ve 1H-NMR, 13C-NMR ve FTIR analizleri ile karakterize edilmiştir. Daha sonra, PAA, etilen glikol dimetakrilat (EGDMA) ve stirenin radikal polimerizasyonu ile çapraz bağlı bir poli(PAA-co-Stiren-co-EGDMA) kopolimer elde edilmiştir. Karakterizasyon için katı-NMR, FTIR, BET ve element analizi kullanılmıştır. Son olarak, poli(PAA-co-Stiren-co-EGDMA) kopolimer, MO giderimi için bir adsorban olarak kullanıldı. Adsorban dozu, başlangıç MO konsantrasyonu, temas süresi ve pH dahil olmak üzere adsorpsiyon verimliliğini etkileyen çeşitli parametreler araştırıldı. Optimum parametreler 0,05 g adsorban, 200 mg/L başlangıç konsantrasyonu, 80 dakika temas süresi ve pH 3 olarak hesaplandı. Maksimum adsorpsiyon kapasitesi 25 °C'de 138,89 mg/g idi. Kinetik ve izoterm çalışmaları, en yüksek regresyon katsayılarına ve deneysel değerlere yakın teorik kapasitelere sahip olan yalancı ikinci derece ve Langmuir modellerinin adsorpsiyon sürecini en iyi şekilde tanımladığını gösterdi.