Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Na-alginate, polyaniline and polypyrrole composites with cellulosic biomass for the adsorptive removal of herbicide: Kinetics, equilibrium and thermodynamic studies

Creators

  • 1. University of Agriculture Faisalabad
  • 2. King Faisal University
  • 3. Princess Nourah bint Abdulrahman University
  • 4. University of Education
  • 5. University of Okara

Description

This study was designed to prepare the sugarcane bagasse (SB) composite with polyaniline (PAn), polypyrrole (Ppy) and sodium alginate (NaA) and employed as an adsorbent for the adsorptive removal of herbicide (2,4-dicholorophenoxyacetic acid, 2,4-D). Fabricated composites were characterized by SEM and FTIR techniques. The affecting variables, i.e., temperature, contact time, initial herbicide concentration, medium pH and adsorbent dose were studied in batch mode. Different isotherms were employed on the adsorption data and the maximum adsorption capacity of SB was recorded to be 77.75 mg/g at pH 3.0, 150 mg/L 2,4-D initial concentration at 30 °C. The models (pseudo-second-order and Freundlich) best explained the adsorption experimental data with R2 values ≥ 0.90 and ≥ 0.96, respectively. The thermodynamics parameters (ΔG, ΔH, and ΔS) were computed and the herbicide adsorption onto the composites was an exothermic and spontaneous process. Results revealed that sugarcane bagasse composites with PAn, Ppy, and NaA are efficient adsorbents, which could be used for the remediation of 2,4-D in the effluents.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تصميم هذه الدراسة لتحضير مركب قصب السكر (SB) مع البولي أنيلين (PAn) والبولي بيرول (Ppy) وألجينات الصوديوم (NaA) واستخدامها كممتز لإزالة مبيدات الأعشاب (2،4 -ثنائي كلوروفينوكسي أسيتيك حمض، 2،4 - D). تميزت المركبات المصنعة بتقنيات SEM و FTIR. تمت دراسة المتغيرات المؤثرة، أي درجة الحرارة ووقت التلامس وتركيز مبيدات الأعشاب الأولي ودرجة الحموضة المتوسطة والجرعة الممتزة في وضع الدُفعة. تم استخدام متساويات حرارة مختلفة على بيانات الامتزاز وتم تسجيل قدرة الامتزاز القصوى لـ SB لتكون 77.75 مجم/جم عند درجة الحموضة 3.0، 150 مجم/لتر 2،4 - D التركيز الأولي عند 30 درجة مئوية. أوضح النموذجان (الترتيب الثاني الزائف و Freundlich) بشكل أفضل البيانات التجريبية للامتزاز بقيم R2 ≥ 0.90 و ≥ 0.96 على التوالي. تم حساب متغيرات الديناميكا الحرارية (ΔG و ΔH و ΔS) وكان امتزاز مبيدات الأعشاب على المواد المركبة عملية طاردة للحرارة وعفوية. كشفت النتائج أن مركبات قصب السكر مع PAn و Ppy و NaA هي مواد ماصة فعالة، والتي يمكن استخدامها لمعالجة 2،4 - D في النفايات السائلة.

Translated Description (French)

Cette étude a été conçue pour préparer le composite de bagasse de canne à sucre (SB) avec de la polyaniline (PAn), du polypyrrole (Ppy) et de l'alginate de sodium (NaA) et utilisé comme adsorbant pour l'élimination adsorbante de l'herbicide (acide 2,4-dicholorophénoxyacétique, 2,4-D). Les composites fabriqués ont été caractérisés par des techniques MEB et IRTF. Les variables influentes, c'est-à-dire la température, le temps de contact, la concentration initiale d'herbicide, le pH moyen et la dose d'adsorbant ont été étudiées en mode discontinu. Différentes isothermes ont été utilisées sur les données d'adsorption et la capacité d'adsorption maximale du SB a été enregistrée à 77,75 mg/g à pH 3,0, 150 mg/L de concentration initiale en 2,4-D à 30 °C. Les modèles (pseudo-seconde-ordre et Freundlich) expliquent le mieux les données expérimentales d'adsorption avec des valeurs de R2 ≥ 0,90 et ≥ 0,96, respectivement. Les paramètres thermodynamiques (ΔG, ΔH et ΔS) ont été calculés et l'adsorption de l'herbicide sur les composites était un processus exothermique et spontané. Les résultats ont révélé que les composites de bagasse de canne à sucre avec PAn, Ppy et NaA sont des adsorbants efficaces, qui pourraient être utilisés pour la réhabilitation du 2,4-D dans les effluents.

Translated Description (Spanish)

Este estudio se diseñó para preparar el compuesto de bagazo de caña de azúcar (SB) con polianilina (PAn), polipirrol (Ppy) y alginato de sodio (NaA) y se empleó como adsorbente para la eliminación por adsorción del herbicida (ácido 2,4-diclorofenoxiacético, 2,4-D). Los compuestos fabricados se caracterizaron por técnicas SEM y FTIR. Las variables que afectan, es decir, la temperatura, el tiempo de contacto, la concentración inicial de herbicida, el pH del medio y la dosis de adsorbente se estudiaron en modo por lotes. Se emplearon diferentes isotermas en los datos de adsorción y se registró que la capacidad de adsorción máxima de SB era 77.75 mg/g a pH 3.0, 150 mg/L de concentración inicial de 2,4-D a 30 °C. Los modelos (pseudo-segundo orden y Freundlich) explicaron mejor los datos experimentales de adsorción con valores de R2 ≥ 0.90 y ≥ 0.96, respectivamente. Se calcularon los parámetros termodinámicos (ΔG, ΔH y ΔS) y la adsorción de herbicidas en los compuestos fue un proceso exotérmico y espontáneo. Los resultados revelaron que los compuestos de bagazo de caña de azúcar con PAn, Ppy y NaA son adsorbentes eficientes, que podrían usarse para la remediación de 2,4-D en los efluentes.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مركبات Na - alginate و polyaniline و polypyrrole مع الكتلة الحيوية السليلوزية للإزالة الامتزازية لمبيدات الأعشاب: دراسات الحركية والتوازن والديناميكا الحرارية
Translated title (French)
Composites d'alginate de sodium, de polyaniline et de polypyrrole avec biomasse cellulosique pour l'élimination adsorbante des herbicides : études cinétiques, d'équilibre et thermodynamiques
Translated title (Spanish)
Compuestos de Na-alginato, polianilina y polipirrol con biomasa celulósica para la eliminación adsortiva de herbicidas: estudios cinéticos, de equilibrio y termodinámicos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4308799140
DOI
10.1016/j.arabjc.2022.104399

Is supplement to
https://openalex.org/W585699616 (Other)
https://openalex.org/W3217411638 (Other)
https://openalex.org/W2981670615 (Other)
https://openalex.org/W2611913606 (Other)
https://openalex.org/W2373227895 (Other)
https://openalex.org/W2161933455 (Other)
https://openalex.org/W2134091308 (Other)
https://openalex.org/W2091082548 (Other)
https://openalex.org/W2041368477 (Other)
https://openalex.org/W1936924293 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1966347772
  • https://openalex.org/W1986113254
  • https://openalex.org/W1995635069
  • https://openalex.org/W2013158794
  • https://openalex.org/W2021772343
  • https://openalex.org/W2058364669
  • https://openalex.org/W2065867095
  • https://openalex.org/W2086697324
  • https://openalex.org/W2134103600
  • https://openalex.org/W2189423175
  • https://openalex.org/W2316072517
  • https://openalex.org/W2327953126
  • https://openalex.org/W2596038319
  • https://openalex.org/W2605381293
  • https://openalex.org/W2621172034
  • https://openalex.org/W2932114419
  • https://openalex.org/W2939784881
  • https://openalex.org/W2942411586
  • https://openalex.org/W2946318386
  • https://openalex.org/W2969756136
  • https://openalex.org/W2982758384
  • https://openalex.org/W2997832869
  • https://openalex.org/W2999729112
  • https://openalex.org/W3045655648
  • https://openalex.org/W3090989216
  • https://openalex.org/W3107118855
  • https://openalex.org/W3130373112
  • https://openalex.org/W3147544405
  • https://openalex.org/W3160804499
  • https://openalex.org/W3209443442
  • https://openalex.org/W3210254412
  • https://openalex.org/W3211185180
  • https://openalex.org/W3213726711
  • https://openalex.org/W4210560827
  • https://openalex.org/W4210968536
  • https://openalex.org/W4223484023
  • https://openalex.org/W4229458533
  • https://openalex.org/W4236708322
  • https://openalex.org/W4238828675
  • https://openalex.org/W4240660208
  • https://openalex.org/W4248649144
  • https://openalex.org/W4249721443
  • https://openalex.org/W4287510260
  • https://openalex.org/W4294486546
  • https://openalex.org/W4306687102
  • https://openalex.org/W4383676035
  • https://openalex.org/W4383676136
  • https://openalex.org/W4383676194