Quá trình hấp phụ ciprofloxacin trong dung dịch nước bằng vật liệu composite biochar từ chất thải rắn sinh hoạt và montmorillonite

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Biochar được sản xuất từ chất thải rắn sinh hoạt tại bãi rác Gohagoda (Sri Lanka), nung ở 450℃, sau đó kết hợp với MMT để tạo composite MSW-BC-MMT.

  • Phân tích PXRD cho thấy sự thay đổi khoảng cách lớp (d-spacing) của MMT từ 11.83 Å lên 15.49 Å khi tạo composite, và giảm còn 14.46 Å sau khi hấp phụ CPX — chứng tỏ sự tương tác giữa CPX và lớp MMT.
  • - Phân tích FTIR xác định các nhóm chức như C=O, C=C, OH, Si-O tham gia vào quá trình hấp phụ. Sự biến mất của đỉnh C-H ở 2939 cm⁻¹ cho thấy sự hình thành vòng thơm trong biochar.
  • - Diện tích bề mặt BET: MSW-BC (4.33 m²/g), MMT (35.75 m²/g), composite MSW-BC-MMT (6.51 m²/g).
  • - SEM cho thấy cấu trúc xốp, dạng vảy của MMT được gắn vào biochar.
  • - Thí nghiệm hấp phụ theo pH cho thấy CPX tồn tại ở dạng cation (pH<6.1), zwitterion (6.1–8.7), và anion (pH>8.7), ảnh hưởng đến hiệu quả hấp phụ.
  • - Mô hình hấp phụ phù hợp nhất là Hill isotherm (R² = 0.95), cho thấy cơ chế hấp phụ hợp tác (cooperative adsorption). Dung lượng hấp phụ tối đa: MSW-BC (122.16 mg/g), composite (167.36 mg/g).
  • - Kinetics phù hợp với mô hình pseudo-second-order (MSW-BC) và Elovich (composite), cho thấy cơ chế hấp phụ hóa học và bề mặt dị thể.
  • - Cơ chế hấp phụ gồm: tương tác π–π electron donor–acceptor giữa vòng thơm của biochar và CPX, tương tác điện tích giữa nhóm amine của CPX và cation Na⁺ trong MMT, và tương tác hydrophobic.