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Comparación del biocarbón a base de biomasa de cáscaras de semillas oleaginosas para la eliminación de colorantes aniónicos-Estudios de caracterización y eficiencia de adsorción

Autores: Sutradhar, Shrikanta; Mondal, Arijit; Kuehne, Felix; Krueger, Oliver; Rakshit, Sudip K.; Kang, Kang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Comparación del biocarbón a base de biomasa de cáscaras de semillas oleaginosas para la eliminación de colorantes aniónicos-Estudios de caracterización y eficiencia de adsorción


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Investigación
Biochar
Pirólisis
Colorantes textiles
Aguas residuales
Adsorción

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Esta investigación investigó la síntesis de biochar a través de la pirólisis directa de cáscaras de semillas de girasol pre-tostadas (SFS) y cáscaras de cacahuate (PNS) y comparó su aplicación para la eliminación efectiva de colorantes textiles de aguas residuales. El biochar preparado a 900 grados C (SFS900 y PNS900) mostró la mayor capacidad de adsorción, lo que se puede atribuir a la presencia de un mayor contenido de nitrógeno y estructuras similares al grafito. El análisis CHNS reveló que PNS900 exhibió un 11.4% más de contenido de carbono que SFS900, lo que mejoró la estabilidad ambiental del biochar PNS. Los análisis de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y difracción de rayos X (XRD) del biochar producido indicaron la degradación de las fracciones celulósicas y de lignina. La espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) reveló un aumento del 13.8% y 22.6% en las concentraciones de masa C-C/C=C en SFS900 y PNS900, respectivamente, y podría atribuirse a la condensación de estructuras poliaromáticas. Los experimentos por lotes para la eliminación de colorantes demostraron que, independientemente de la especie de colorante, PNS900 exhibió una eficiencia de eliminación de colorantes superior en comparación con SFS900 a dosis similares. Además de las interacciones de enlace de hidrógeno y electrostáticas, la presencia de N-piridínico y N-grafítico puede desempeñar un papel vital en la mejora de las interacciones ácido-base de Lewis y EDA. Los resultados pueden proporcionar valiosos conocimientos sobre los mecanismos de interacción biochar-colorante.

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