Published October 22, 2022
| Version v1
Publication
Open
Mandarin Biochar-TETA (MBT) prepared from Citrus reticulata peels for adsorption of Acid Yellow 11 dye from water
Creators
- 1. National Institute of Oceanography and Fisheries
- 2. Osmaniye Korkut Ata University
- 3. Minia University
Description
Dehydration technique with 80% sulfuric acid was used to create a novel biochar from mandarin peel wastes followed by condensate with triethylenetetramine (TETA) to give Mandarin Biochar-TETA (MBT). BJH, BET, FTIR, SEM, DSC, TGA, and EDX studies were used to characterise the MBT. The capacity of the newly developed biochar to remove Acid Yellow 11 (AY11) dye from a water solution was studied. The pH of AY11 dye adsorption was found to be best at pH 1.5. Using 100 ppm AY11 dye as a beginning concentration and 1.75 g L-1 MBT dose, the greatest percent of AY11 dye removal by MBT was 97.83%. The MBT calculated maximum adsorption capacity (Qm) was 384.62 mg g-1. Langmuir (LIM), Freundlich (FIM), Tempkin (TIM), and Dubinin-Radushkevich (DRIM) isotherm models were applied to analyse the experimental data. Furthermore, the results of these isotherm models were investigated by various known error function equations. The MBT experimental data was best suited by the LIM. Pseudo-first-order (PFO), pseudo-second-order (PSO), Elovich kinetic model (EKM), intraparticle diffusion (IPD), and film diffusion (FD) models were used to calculate kinetic data. A PSO rate model with a high correlation (R2 > 0.990) was used to assess the adsorption rate. The main mechanism of the MBT adsorption method of the AY11 dye's anions adsorption is the electrostatic attractive forces that arise with the increase of positively charged sites in an acidic medium. The obtained data suggest that the prepared MBT adsorbent has the potential to be an effective material to remove the AY11 dye from water and that it may be used repeatedly without losing its adsorption efficiency.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم استخدام تقنية التجفيف مع حمض الكبريتيك بنسبة 80 ٪ لإنشاء فحم حيوي جديد من نفايات قشر اليوسفي تليها المكثفات مع ثلاثي إيثيلين تترامين (TETA) لإعطاء اليوسفي Biochar - TETA (MBT). تم استخدام دراسات BJH و BET و FTIR و SEM و DSC و TGA و EDX لتوصيف MBT. تمت دراسة قدرة الفحم الحيوي المطور حديثًا على إزالة الصبغة الحمضية الصفراء 11 (AY11) من محلول مائي. وجد أن درجة الحموضة لامتصاص صبغة AY11 هي الأفضل عند درجة الحموضة 1.5. باستخدام 100 جزء في المليون من صبغة AY11 كتركيز أولي وجرعة 1.75 جم من L -1 MBT، كانت النسبة المئوية الأكبر لإزالة صبغة AY11 بواسطة MBT هي 97.83 ٪. كانت قدرة الامتزاز القصوى المحسوبة لـ MBT (Qm) هي 384.62 مجم جم-1. تم تطبيق نماذج Langmuir (LIM) و Freundlich (FIM) و Tempkin (TIM) و Dubininin - Radushkevich (DRIM) isotherm لتحليل البيانات التجريبية. علاوة على ذلك، تم التحقيق في نتائج هذه النماذج متساوية الحرارة من خلال العديد من معادلات دالة الخطأ المعروفة. كانت البيانات التجريبية لـ MBT مناسبة بشكل أفضل من قبل LIM. تم استخدام نماذج Pseudo First - order (PFO) و Pseudo Second - order (PSO) و Elovich Kinetic Model (EKM) و Intraparticle diffusion (IPD) و Film diffusion (FD) لحساب البيانات الحركية. تم استخدام نموذج معدل PSO مع ارتباط مرتفع (R2 > 0.990) لتقييم معدل الامتزاز. الآلية الرئيسية لطريقة امتزاز MBT لامتزاز الأنيونات لصبغة AY11 هي القوى الجاذبة الكهروستاتيكية التي تنشأ مع زيادة المواقع الموجبة الشحنة في الوسط الحمضي. تشير البيانات التي تم الحصول عليها إلى أن مادة امتزاز MBT المحضرة لديها القدرة على أن تكون مادة فعالة لإزالة صبغة AY11 من الماء وأنه يمكن استخدامها بشكل متكرر دون فقدان كفاءة الامتزاز.Translated Description (French)
La technique de déshydratation avec de l'acide sulfurique à 80 % a été utilisée pour créer un nouveau biochar à partir de déchets de peau de mandarine, suivi d'un condensat avec de la triéthylènetétramine (TETA) pour donner Mandarin Biochar-TETA (MBT). Les études BJH, BET, FTIR, SEM, DSC, TGA et EDX ont été utilisées pour caractériser le MBT. La capacité du biochar nouvellement développé à éliminer le colorant jaune acide 11 (AY11) d'une solution aqueuse a été étudiée. Le pH de l'adsorption du colorant AY11 s'est avéré être le meilleur à pH 1,5. En utilisant 100 ppm de colorant AY11 comme concentration de départ et une dose de 1,75 g L-1 MBT, le pourcentage le plus élevé d'élimination de colorant AY11 par MBT était de 97,83 %. La capacité d'adsorption maximale (Qm) calculée par MBT était de 384,62 mg g-1. Des modèles isothermes de Langmuir (LIM), Freundlich (FIM), Tempkin (Tim) et Dubinin-Radushkevich (DRIM) ont été appliqués pour analyser les données expérimentales. De plus, les résultats de ces modèles isothermes ont été étudiés par diverses équations de fonction d'erreur connues. Les données expérimentales MBT étaient les mieux adaptées par le LIM. Des modèles de pseudo premier ordre (PFO), de pseudo second ordre (PSO), de modèle cinétique d'Elovich (EKM), de diffusion intraparticulaire (IPD) et de diffusion de film (FD) ont été utilisés pour calculer les données cinétiques. Un modèle de taux de PSO avec une corrélation élevée (R2 > 0,990) a été utilisé pour évaluer le taux d'adsorption. Le principal mécanisme de la méthode d'adsorption MBT de l'adsorption des anions du colorant AY11 est les forces d'attraction électrostatiques qui apparaissent avec l'augmentation des sites chargés positivement en milieu acide. Les données obtenues suggèrent que l'adsorbant MBT préparé a le potentiel d'être un matériau efficace pour éliminer le colorant AY11 de l'eau et qu'il peut être utilisé à plusieurs reprises sans perdre son efficacité d'adsorption.Translated Description (Spanish)
Se utilizó la técnica de deshidratación con ácido sulfúrico al 80% para crear un nuevo biochar a partir de residuos de cáscara de mandarina seguido de condensado con trietilentetramina (teta) para dar Mandarin Biochar-TETA (MBT). Se utilizaron estudios BJH, BET, FTIR, SEM, DSC, TGA y edX para caracterizar el MBT. Se estudió la capacidad del biochar recientemente desarrollado para eliminar el colorante amarillo ácido 11 (AY11) de una solución acuosa. Se encontró que el pH de la adsorción del colorante AY11 era mejor a pH 1,5. Usando 100 ppm de colorante AY11 como concentración inicial y 1,75 g L-1 de dosis de MBT, el mayor porcentaje de eliminación de colorante AY11 por MBT fue del 97,83%. La capacidad máxima de adsorción (Qm) calculada por MBT fue de 384,62 mg g-1. Se aplicaron modelos isotermos de Langmuir (LIM), Freundlich (FIM), Tempkin (Tim) y Dubinin-Radushkevich (DRIM) para analizar los datos experimentales. Además, los resultados de estos modelos isotermos se investigaron mediante varias ecuaciones de función de error conocidas. Los datos experimentales de MBT fueron los más adecuados para el LIM. Se utilizaron modelos de pseudo-primer orden (PFO), pseudo-segundo orden (PSO), modelo cinético de Elovich (EKM), difusión intraparticular (IPD) y difusión de película (FD) para calcular los datos cinéticos. Se utilizó un modelo de tasa de PSO con una alta correlación (R2 > 0,990) para evaluar la tasa de adsorción. El principal mecanismo del método de adsorción MBT de la adsorción de aniones del colorante AY11 son las fuerzas de atracción electrostáticas que surgen con el aumento de sitios cargados positivamente en un medio ácido. Los datos obtenidos sugieren que el adsorbente de MBT preparado tiene el potencial de ser un material eficaz para eliminar el colorante AY11 del agua y que puede usarse repetidamente sin perder su eficiencia de adsorción.Files
s41598-022-22359-x.pdf.pdf
Files
(4.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c8f91bee0409db052feb9816b76cc5b2
|
4.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- اليوسفي Biochar - TETA (MBT) المحضر من قشور الحمضيات الشبكية لامتصاص الصبغة الحمضية الصفراء 11 من الماء
- Translated title (French)
- Mandarin Biochar-TETA (MBT) préparé à partir d'écorces d'agrumes réticulés pour l'adsorption du colorant Acid Yellow 11 dans l'eau
- Translated title (Spanish)
- Mandarina Biochar-TETA (MBT) preparada a partir de cáscaras de Citrus reticulata para la adsorción del colorante amarillo ácido 11 del agua
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4307139397
- DOI
- 10.1038/s41598-022-22359-x
References
- https://openalex.org/W1772021621
- https://openalex.org/W1967468637
- https://openalex.org/W1970487164
- https://openalex.org/W1970864840
- https://openalex.org/W1974701982
- https://openalex.org/W1984953206
- https://openalex.org/W1987192327
- https://openalex.org/W1991792694
- https://openalex.org/W1995818450
- https://openalex.org/W1996315594
- https://openalex.org/W1997877416
- https://openalex.org/W1999513186
- https://openalex.org/W2011929245
- https://openalex.org/W2012806562
- https://openalex.org/W2017036234
- https://openalex.org/W2017069464
- https://openalex.org/W2021980788
- https://openalex.org/W2023973247
- https://openalex.org/W2027909693
- https://openalex.org/W2030604224
- https://openalex.org/W2031720269
- https://openalex.org/W2040462866
- https://openalex.org/W2041702963
- https://openalex.org/W2043689180
- https://openalex.org/W2044890068
- https://openalex.org/W2051925802
- https://openalex.org/W2055564142
- https://openalex.org/W2062359517
- https://openalex.org/W2066056766
- https://openalex.org/W2066594111
- https://openalex.org/W2067719473
- https://openalex.org/W2071217720
- https://openalex.org/W2072593313
- https://openalex.org/W2074857954
- https://openalex.org/W2075209361
- https://openalex.org/W2084415833
- https://openalex.org/W2098816403
- https://openalex.org/W2124929655
- https://openalex.org/W2125382033
- https://openalex.org/W2162748063
- https://openalex.org/W2236699319
- https://openalex.org/W2259267843
- https://openalex.org/W2276084941
- https://openalex.org/W2300474821
- https://openalex.org/W2312199777
- https://openalex.org/W2325606594
- https://openalex.org/W2408126807
- https://openalex.org/W2513911424
- https://openalex.org/W2531835014
- https://openalex.org/W2551039942
- https://openalex.org/W2553043796
- https://openalex.org/W2555498805
- https://openalex.org/W2571413118
- https://openalex.org/W2609820837
- https://openalex.org/W2659442644
- https://openalex.org/W2763881479
- https://openalex.org/W2789289193
- https://openalex.org/W2804977665
- https://openalex.org/W2806173715
- https://openalex.org/W2906920276
- https://openalex.org/W2919822858
- https://openalex.org/W2939193816
- https://openalex.org/W2946146537
- https://openalex.org/W2974747893
- https://openalex.org/W3000609524
- https://openalex.org/W3015784547
- https://openalex.org/W3017845083
- https://openalex.org/W3046411435
- https://openalex.org/W3084138872
- https://openalex.org/W3093973059
- https://openalex.org/W3110659471
- https://openalex.org/W3110864325
- https://openalex.org/W3134481217
- https://openalex.org/W3138133451
- https://openalex.org/W3139280139
- https://openalex.org/W3166410741
- https://openalex.org/W3167854224
- https://openalex.org/W3187103483
- https://openalex.org/W3200762598
- https://openalex.org/W4205443432
- https://openalex.org/W4210848056