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Eliminación adsorptiva efectiva del colorante Coomassie Violet de soluciones acuosas utilizando nanopartículas de hidróxido de zinc sintetizadas de forma verde preparadas a partir de extracto de hoja

Autores: Parimelazhagan, Vairavel; Natarajan, Kannan; Shanbhag, Srinath; Madivada, Sumanth; Kumar, Harish S.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Eliminación adsorptiva efectiva del colorante Coomassie Violet de soluciones acuosas utilizando nanopartículas de hidróxido de zinc sintetizadas de forma verde preparadas a partir de extracto de hoja


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Color
Tinte
Adsorbente
Nanopartículas
Decoloración
Aguas residuales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La eliminación del color de las aguas residuales de tintes es crucial, ya que los tintes son extremadamente tóxicos y pueden causar cáncer en una variedad de formas de vida. Se deben realizar estudios para utilizar adsorbentes rentables para la eliminación del color de los efluentes de tintes para proteger el medio ambiente. Hasta donde sabemos, prácticamente no se ha investigado la posibilidad de utilizar nanopartículas de hidróxido de zinc extraídas de hojas (CG-Zn(OH)NPs) como adsorbente para la decoloración de violeta de Coomassie (CV) de la emulsión acuosa, ya sea en modo por lotes o de forma continua. En la presente investigación por lotes, se elimina el tinte CV de la fase acuosa sintética utilizando CG-Zn(OH)NPs como adsorbente. Las nanopartículas sintetizadas fueron caracterizadas utilizando diversas técnicas instrumentales como espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), difracción de rayos X (XRD), análisis termogravimétrico (TGA), microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FE-SEM), espectroscopia de rayos X dispersiva por energía (EDS) y área de superficie y volumen de poro de Brunauer-Emmett-Teller (BET), un analizador de tamaño de partículas y carga en el punto cero. La eficacia de decoloración del tinte CV de una fase acuosa por el adsorbente se examinó en modo por lotes variando los parámetros del proceso. Las consecuencias de diversas variables experimentales se optimizaron utilizando metodología de superficie de respuesta (RSM) para lograr la máxima eficiencia de decoloración (90.74%) y la capacidad de absorción de tinte en equilibrio, q (35.12 mg g). El pH óptimo, la concentración de tinte, la dosis de adsorbente CG-Zn(OH)NPs y el tamaño de partícula se encontraron en 1.8, 225 mg L, 5 g L y 78 m, respectivamente, para la capacidad de adsorción de tinte CV en equilibrio. Se encontró que la carga en el punto cero del adsorbente estaba en pH 8.5. El modelo de isoterma de Langmuir proporcionó una buena representación de los datos de equilibrio en soluciones acuosas, con una capacidad máxima de adsorción de monocapa (q) de 40.25 mg g a 299 K. La tasa de adsorción del tinte sigue un modelo cinético de pseudo-segundo orden a diversas concentraciones de tinte, lo que indica que la reacción es más quimisorción que fisiosorción. Los valores negativos de G y los valores positivos de H a diferentes temperaturas indican que el proceso de adsorción es espontáneo y endotérmico, respectivamente. Las pruebas de reutilización revelaron que las nanopartículas preparadas pueden usarse hasta en tres ciclos, lo que indica que las novedosas CG-Zn(OH)NPs parecen ser un adsorbente muy prometedor para la eliminación del tinte violeta de Coomassie de las aguas residuales.

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