Published April 1, 2019 | Version v1
Publication Metadata-only

Activated Carbon from Prickly Pear Seed Cake: Optimization of Preparation Conditions Using Experimental Design and Its Application in Dye Removal

Creators

  • 1. Cadi Ayyad University

Description

In the present study, the experimental design method was used to optimize the preparation conditions of an activated carbon from prickly pear seed cake by phosphoric acid activation. The parameters studied include impregnation ratio, carbonization temperature, and carbonization time. The optimal conditions for the preparation of the activated carbon with high adsorption capacity for methylene blue were identified to be an impregnation ratio of 2.9, carbonization temperature of 541°C, and carbonization time of 88 min. The obtained activated carbon was characterized by SEM/EDX, FTIR, pH pzc , and its capacity to adsorb methylene blue. FTIR analysis and pH PZC showed the acidic character of the activated carbon surface. The adsorption capacity of the optimal activated carbon was found to be 260 mg·g −1 for methylene blue. The adsorption equilibrium of methylene blue was well explained by the pseudo-second-order model and Freundlich isotherm. Furthermore, the performance of the produced activated carbon was examined by the methyl orange removal.

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

Translated Description (Arabic)

في هذه الدراسة، تم استخدام طريقة التصميم التجريبي لتحسين ظروف تحضير الكربون المنشط من كعكة بذور الكمثرى الشائكة عن طريق تنشيط حمض الفوسفوريك. تشمل المعلمات التي تمت دراستها نسبة التشريب ودرجة حرارة الكربنة ووقت الكربنة. تم تحديد الظروف المثلى لتحضير الكربون المنشط بقدرة امتصاص عالية لأزرق الميثيلين لتكون نسبة التشريب 2.9، ودرجة حرارة الكربنة 541 درجة مئوية، وزمن الكربنة 88 دقيقة. تميز الكربون المنشط الذي تم الحصول عليه بـ SEM/EDX، FTIR، pH pzc، وقدرته على امتصاص الميثيلين الأزرق. أظهر تحليل FTIR ودرجة الحموضة PZC الطابع الحمضي لسطح الكربون المنشط. تم العثور على قدرة امتصاص الكربون المنشط الأمثل لتكون 260 ملغ·غرام −1 لأزرق الميثيلين. تم تفسير توازن الامتزاز لأزرق الميثيلين بشكل جيد من خلال النموذج الزائف من الدرجة الثانية وتساوي حرارة Freundlich. علاوة على ذلك، تم فحص أداء الكربون المنشط المنتج من خلال إزالة ميثيل البرتقال.

Translated Description (French)

Dans la présente étude, la méthode de conception expérimentale a été utilisée pour optimiser les conditions de préparation d'un charbon actif à partir d'un gâteau de graines de figue de Barbarie par activation de l'acide phosphorique. Les paramètres étudiés comprennent le taux d'imprégnation, la température de carbonisation et le temps de carbonisation. Les conditions optimales pour la préparation du charbon actif avec une capacité d'adsorption élevée pour le bleu de méthylène ont été identifiées comme étant un taux d'imprégnation de 2,9, une température de carbonisation de 541 °C et un temps de carbonisation de 88 min. Le charbon actif obtenu a été caractérisé par SEM/EDX, FTIR, pH pzc , et sa capacité à adsorber le bleu de méthylène. L'analyse IRTF et le pH PZC ont montré le caractère acide de la surface de charbon actif. La capacité d'adsorption du charbon actif optimal s'est avérée être de 260 mg·g −1 pour le bleu de méthylène. L'équilibre d'adsorption du bleu de méthylène est bien expliqué par le modèle du pseudo second ordre et l'isotherme de Freundlich. De plus, la performance du charbon actif produit a été examinée par l'élimination de l'orange de méthyle.

Translated Description (Spanish)

En el presente estudio, se utilizó el método de diseño experimental para optimizar las condiciones de preparación de un carbón activado a partir de torta de semillas de tuna por activación de ácido fosfórico. Los parámetros estudiados incluyen la relación de impregnación, la temperatura de carbonización y el tiempo de carbonización. Las condiciones óptimas para la preparación del carbón activado con alta capacidad de adsorción para el azul de metileno se identificaron como una relación de impregnación de 2.9, temperatura de carbonización de 541 ° C y tiempo de carbonización de 88 min. El carbón activado obtenido se caracterizó por SEM/edX, FTIR, pH pzc y su capacidad para adsorber azul de metileno. El análisis FTIR y el pH PZC mostraron el carácter ácido de la superficie de carbón activado. Se encontró que la capacidad de adsorción del carbón activado óptimo era de 260 mg·g −1 para el azul de metileno. El equilibrio de adsorción del azul de metileno fue bien explicado por el modelo de pseudo-segundo orden y la isoterma de Freundlich. Además, el rendimiento del carbón activado producido se examinó mediante la eliminación de naranja de metilo.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الكربون المنشط من كعكة بذور الكمثرى الشائكة: تحسين شروط التحضير باستخدام التصميم التجريبي وتطبيقه في إزالة الصبغة
Translated title (French)
Charbon activé à partir d'un gâteau de graines de figue de Barbarie : optimisation des conditions de préparation à l'aide de la conception expérimentale et de son application dans l'élimination des colorants
Translated title (Spanish)
Carbón activado de la torta de semillas de tuna: optimización de las condiciones de preparación mediante el diseño experimental y su aplicación en la eliminación de colorantes

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2925994748
DOI
10.1155/2019/8621951

Is supplement to
https://openalex.org/W59103304 (Other)
https://openalex.org/W4360843076 (Other)
https://openalex.org/W4229961152 (Other)
https://openalex.org/W2810070009 (Other)
https://openalex.org/W2605666205 (Other)
https://openalex.org/W2284148662 (Other)
https://openalex.org/W2187425720 (Other)
https://openalex.org/W2052109813 (Other)
https://openalex.org/W2046091448 (Other)
https://openalex.org/W1637685391 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1839111098
  • https://openalex.org/W1966213485
  • https://openalex.org/W1966553545
  • https://openalex.org/W1969051262
  • https://openalex.org/W1969483617
  • https://openalex.org/W1971778560
  • https://openalex.org/W1974127875
  • https://openalex.org/W1990847905
  • https://openalex.org/W2002727632
  • https://openalex.org/W2003057582
  • https://openalex.org/W2006122377
  • https://openalex.org/W2007126752
  • https://openalex.org/W2017715085
  • https://openalex.org/W2020326867
  • https://openalex.org/W2021994649
  • https://openalex.org/W2027970727
  • https://openalex.org/W2029581826
  • https://openalex.org/W2034652793
  • https://openalex.org/W2035095104
  • https://openalex.org/W2045897187
  • https://openalex.org/W2046419336
  • https://openalex.org/W2055346003
  • https://openalex.org/W2058535264
  • https://openalex.org/W2059457996
  • https://openalex.org/W2070519249
  • https://openalex.org/W2078675464
  • https://openalex.org/W2084249791
  • https://openalex.org/W2091565269
  • https://openalex.org/W2093422017
  • https://openalex.org/W2100926974
  • https://openalex.org/W2103909277
  • https://openalex.org/W2112182603
  • https://openalex.org/W2142318136
  • https://openalex.org/W2154444649
  • https://openalex.org/W2212648200
  • https://openalex.org/W2406557702
  • https://openalex.org/W2407431176
  • https://openalex.org/W2469592632
  • https://openalex.org/W261089193
  • https://openalex.org/W2643768905
  • https://openalex.org/W2691568461
  • https://openalex.org/W2724173678
  • https://openalex.org/W2767672228
  • https://openalex.org/W2769540429
  • https://openalex.org/W2783377594
  • https://openalex.org/W2789417089
  • https://openalex.org/W2791779124
  • https://openalex.org/W2802525716
  • https://openalex.org/W2895872532
  • https://openalex.org/W815227448