Published April 11, 2023
| Version v1
Publication
Open
Thermodynamic, kinetic, and isotherm studies of Direct Blue 86 dye absorption by cellulose hydrogel
- 1. National Institute of Oceanography and Fisheries
- 2. Osmaniye Korkut Ata University
Description
In this study, cellulose hydrogels were simply fabricated by the chemical dissolution method using LiCl/dimethylacetamide as a new method, and the hydrogel produced was investigated for removing Direct Blue 86 (DB86) dye from the aquatic environment. The produced cellulose hydrogel (CAH) was characterized by FTIR, XRD, SEM, and TGA analyses. The removal efficiency of DB86 dye using CAH was achieved via a batch equilibrium process. The impact of pH, time of contact, CAH dosage, starting concentration of DB86 dye, and absorption temperature were scanned. The optimum pH for absorption of DB86 dye was determined to be 2. The absorption results obtained were scanned by Langmuir (LIM), Temkin (TIM), Freundlich (FIM), and Dubinin-Radushkevich (DRIM) isotherm models (IMs) and chi-square error (X2) function used to identify the best-fit IMs. The CAH had 53.76 mg/g as a maximum absorption capacity (Qm) calculated from the LIM plot. The TIM was the best fitted to the CAH absorption results. Kinetic absorption results were investigated by pseudo-first-order (PFOM), Elovich (EM), pseudo-second-order (PSOM), film diffusion (FDM), and intraparticle diffusion (IPDM) models. A PSOM with a high R2 (> 0.99) accounted for the majority of the control over the absorption rate. The findings indicate that CAH can potentially remove the DB86 dye from wastewater.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذه الدراسة، تم تصنيع الهلاميات المائية السليلوزية ببساطة بطريقة الذوبان الكيميائي باستخدام LiCl/dimethylacetamide كطريقة جديدة، وتم التحقيق في الهلام المائي المنتج لإزالة صبغة Direct Blue 86 (DB86) من البيئة المائية. تميز الهلام المائي السليولوزي المنتج (CAH) بتحليلات FTIR و XRD و SEM و TGA. تم تحقيق كفاءة إزالة صبغة DB86 باستخدام CAH من خلال عملية توازن الدُفعات. تم فحص تأثير الأس الهيدروجيني، ووقت التلامس، وجرعة CAH، وتركيز بدء صبغة DB86، ودرجة حرارة الامتصاص. تم تحديد الرقم الهيدروجيني الأمثل لامتصاص صبغة DB86 ليكون 2. تم فحص نتائج الامتصاص التي تم الحصول عليها بواسطة نماذج Langmuir (LIM) و Temkin (TIM) و Freundlich (FIM) و Dubininin - Radushkevich (DRIM) المتساوية الحرارة (IMs) وخطأ مربع كاي (X2) المستخدمة لتحديد أفضل IMs مناسبة. كان CAH يحتوي على 53.76 مجم/جم كقدرة امتصاص قصوى (Qm) محسوبة من مخطط LIM. كان TIM هو الأنسب لنتائج امتصاص CAH. تم التحقيق في نتائج الامتصاص الحركي من خلال نماذج Pseudo First - order (PFOM) و Elovich (EM) و Pseudo Second - order (PSOM) وانتشار الأفلام (FDM) والانتشار داخل الجسيمات (IPDM). تمثل PSOM ذات R2 العالي (> 0.99) غالبية التحكم في معدل الامتصاص. تشير النتائج إلى أن CAH يمكن أن يزيل صبغة DB86 من مياه الصرف الصحي.Translated Description (French)
Dans cette étude, les hydrogels de cellulose ont été simplement fabriqués par la méthode de dissolution chimique en utilisant LiCl/diméthylacétamide comme nouvelle méthode, et l'hydrogel produit a été étudié pour éliminer le colorant Direct Blue 86 (DB86) du milieu aquatique. L'hydrogel de cellulose produit (CAH) a été caractérisé par des analyses IRTF, DRX, MEB et ATG. L'efficacité d'élimination du colorant DB86 à l'aide de CAH a été obtenue via un processus d'équilibre par lots. L'impact du pH, du temps de contact, de la posologie de CAH, de la concentration initiale de colorant DB86 et de la température d'absorption ont été scannés. Le pH optimal pour l'absorption du colorant DB86 a été déterminé à 2. Les résultats d'absorption obtenus ont été scannés par les modèles isothermes (IM) de Langmuir (LIM), Temkin (Tim), Freundlich (FIM) et Dubinin-Radushkevich (DRIM) et la fonction d'erreur de chi-carré (X2) utilisés pour identifier les IM les mieux adaptés. Le CAH avait une capacité d'absorption maximale (Qm) de 53,76 mg/g calculée à partir du graphique LIM. Le TIM était le mieux adapté aux résultats d'absorption CAH. Les résultats d'absorption cinétique ont été étudiés par des modèles de pseudo premier ordre (PFOM), d'Elovich (EM), de pseudo second ordre (PSOM), de diffusion de film (FDM) et de diffusion intraparticulaire (IPDM). Un PSOM avec un R2 élevé (> 0,99) représentait la majorité du contrôle sur le taux d'absorption. Les résultats indiquent que CAH peut potentiellement éliminer le colorant DB86 des eaux usées.Translated Description (Spanish)
En este estudio, los hidrogeles de celulosa se fabricaron simplemente mediante el método de disolución química utilizando LiCl/dimetilacetamida como un nuevo método, y el hidrogel producido se investigó para eliminar el colorante Direct Blue 86 (DB86) del medio acuático. El hidrogel de celulosa producido (CAH) se caracterizó mediante análisis FTIR, XRD, SEM y TGA. La eficiencia de eliminación del colorante DB86 utilizando CAH se logró a través de un proceso de equilibrio por lotes. Se analizó el impacto del pH, el tiempo de contacto, la dosis de CAH, la concentración inicial del colorante DB86 y la temperatura de absorción. Se determinó que el pH óptimo para la absorción del colorante DB86 era 2. Los resultados de absorción obtenidos fueron escaneados por los modelos isotermos (IM) de Langmuir (LIM), Temkin (Tim), Freundlich (FIM) y Dubinin-Radushkevich (DRIM) y la función de error de chi-cuadrado (X2) utilizados para identificar los IM más adecuados. El CAH tuvo 53.76 mg/g como capacidad de absorción máxima (Qm) calculada a partir de la gráfica LIM. El TIM fue el que mejor se ajustó a los resultados de absorción de CAH. Los resultados de la absorción cinética se investigaron mediante modelos de pseudo-primer orden (PFOM), Elovich (EM), pseudo-segundo orden (PSOM), difusión de película (FDM) y difusión intraparticular (IPDM). Un PSOM con un R2 alto (> 0,99) representó la mayor parte del control sobre la tasa de absorción. Los hallazgos indican que la CAH puede eliminar potencialmente el colorante DB86 de las aguas residuales.Files
s41598-023-33078-2.pdf.pdf
Files
(2.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:70308786bbeef256dd121ea52903bea4
|
2.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسات ديناميكية حرارية وحركية ومتساوية الحرارة لامتصاص الصبغة الأزرق المباشر 86 بواسطة هيدروجيل السليلوز
- Translated title (French)
- Études thermodynamiques, cinétiques et isothermes de l'absorption des colorants Direct Blue 86 par l'hydrogel de cellulose
- Translated title (Spanish)
- Estudios termodinámicos, cinéticos e isotérmicos de absorción de colorante Direct Blue 86 por hidrogel de celulosa
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4364375283
- DOI
- 10.1038/s41598-023-33078-2
References
- https://openalex.org/W1772021621
- https://openalex.org/W185870096
- https://openalex.org/W1918194364
- https://openalex.org/W1989132930
- https://openalex.org/W1990062247
- https://openalex.org/W2002665102
- https://openalex.org/W2012806562
- https://openalex.org/W2012902933
- https://openalex.org/W2013893541
- https://openalex.org/W2021159453
- https://openalex.org/W2021626309
- https://openalex.org/W2027909693
- https://openalex.org/W2029024482
- https://openalex.org/W2037614699
- https://openalex.org/W2044890068
- https://openalex.org/W2046711717
- https://openalex.org/W2048504787
- https://openalex.org/W2052148555
- https://openalex.org/W2069417838
- https://openalex.org/W2071217720
- https://openalex.org/W2078005808
- https://openalex.org/W2082882682
- https://openalex.org/W2089013875
- https://openalex.org/W2162748063
- https://openalex.org/W2173855315
- https://openalex.org/W2285127234
- https://openalex.org/W2300474821
- https://openalex.org/W2314104404
- https://openalex.org/W2330304441
- https://openalex.org/W2347145378
- https://openalex.org/W2463098542
- https://openalex.org/W2519057692
- https://openalex.org/W2551039942
- https://openalex.org/W2551137921
- https://openalex.org/W2553151919
- https://openalex.org/W2609820837
- https://openalex.org/W2659442644
- https://openalex.org/W2782069845
- https://openalex.org/W2808915916
- https://openalex.org/W2848993040
- https://openalex.org/W2884996907
- https://openalex.org/W2890517411
- https://openalex.org/W2894321750
- https://openalex.org/W2921194100
- https://openalex.org/W2964274938
- https://openalex.org/W2969695416
- https://openalex.org/W2969733508
- https://openalex.org/W2986279924
- https://openalex.org/W2992025230
- https://openalex.org/W3021480907
- https://openalex.org/W3034836230
- https://openalex.org/W3041781533
- https://openalex.org/W3083346274
- https://openalex.org/W3111539229
- https://openalex.org/W3148531641
- https://openalex.org/W3180898033
- https://openalex.org/W3186558004
- https://openalex.org/W3200762598
- https://openalex.org/W3204124397
- https://openalex.org/W4223627797
- https://openalex.org/W4226028948
- https://openalex.org/W4248444904
- https://openalex.org/W4288718719