Хімія, фізика та технологія поверхні, 2017, 8 (1), 44-55.

Адсорбція аніонних барвників на стеблах кукурудзи, модифікованих поліаніліном: кінетика та термодинамічні дослідження



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.01.044

L. M. Soldatkina, M. A. Zavrichko

Анотація


Хімічною полімеризацією аніліну на поверхні стебел кукурудзи (СК) за допомогою окиснювача (NH4)2S2O8, та допанта H3PO4отримано композит СК-ПАН. Його застосували як новий адсорбент для адсорбціїаніонних барвників (кислотного червоного і кислотного жовто-гарячого). Вивчено кінетику та термодинаміку адсорбції барвників з водних розчинів на СК та СК-ПАН.Кінетика адсорбції барвників за допомогою СК та СК-ПАН добре описується моделлю псевдо-другого порядку. Рівноважні дані проаналізовані за допомогою рівнянь ізотерм Фрейндліха і Ленгмюра. Модель Ленгмюра краще описує експериментальні ізотерми адсорбції, ніж модель Фрейндліха. Термодинамічні розрахунки показали, що адсорбція є спонтанним і ендотермічним процесом.

Ключові слова


адсорбція; кінетика; термодинаміка; аніонний барвник; стебла кукурудзи; поліанілін

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


1. Arami M., Limaee N.Y., Mahmoodi N.M., Tabrizin N.S. Removal of dyes from colored textile wastewater by orange peel adsorbent: equilibrium and kinetic studies. J. Colloid Interface Sci. 2005. 288(2): 371. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2005.03.020

2. Mitall A., Mitall J., Malviya A., Gupta V.K. Adsorptive removal of hazardous anionic dye ''Congo Red" from wastewater using waste materials and recovery by desorption. J. Colloid Interface Sci. 2009. 340(1): 16. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.08.019

3. Gupta V.K., Suhas. Application of low-cost adsorbents for dye removal. J. Environ. Manage. 2009. 90(8): 2313. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2008.11.017

4. Mahanta D., Madras G., Giridhar M., Radhakrishnan S., Patil S. Adsorption of sulfonated dyes by polyaniline emeraldine salt and its kinetics. J. Phys. Chem. B. 2008. 112(33): 10153. https://doi.org/10.1021/jp803903x

5. Lunhong A., Jiang J., Zhang R. Uniform polyaniline microspheres: a novel adsorbent for dye removal from aqueous solution. Synthetic Metals. 2010. 160(7–8): 762.

6. Kanwal F., Rehman R., Anwar J., Saeed M. Batchwise removal of Chromium (VI) by adsorption on novel synthesized polyaniline composites with various brans and isothermal modeling of equilibrium data . J. Chem. Soc. Pakistan. 2012. 34(5): 1134.

7. Soldatkina L.M., Zavrichko M.A. Application of agriculture waste as biosorbents for dye removal from aqueous solution. Him. Fiz. Tehnol. Poverhni. 2013. 4(1): 99. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/hftp04.01.099

8. Pham T.T., Mai T.T.T., Bui M.Q., Mai T.X., Tran H.Y., Phan T.B. Nanostructured polyaniline rice husk composite as adsorption materials synthesized by different methods. Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 2014. 5: 1. https://doi.org/10.1088/2043-6262/5/1/015010

9. Baseri J.R., Palanisamy P.N., Sivakumar P. Application of polyaniline nano composite for the adsorption of acid dye from aqueous solutions. E-Journal of Chemistry. 2012. 9(3): 1266. https://doi.org/10.1155/2012/415234

10. Ansari R., Alaie S., Mohammad-khah A. Application of polyaniline for removal of Acid Green 25 from aqueous solutions. J. Sci. Ind. Res. 2011. 70(9): 804.

11. Geetha A., Palanisamy P.N. Kinetics and equilibrium studies on the removal of anionic dyes using polyaniline coated sawdust composite. Int. J. Chem. Techol. Res. 2014-2015. 7(5): 2439.

12. Ansari R., Dezhampanah H. Application of polyaniline/sawdust composite for removal of Acid Green 25 from aqueous solutions: kinetics and thermodynamic studies. Eur. Chem. Bull. 2013. 2(4): 220.

13. Kanwal F., Rehman R., Mahmud T., Anwar A., Rabia I. Isothermal and thermodynamical modeling of Chromium (VI) adsorption by composites of polyaniline with rice husk and sawdust. J. Chil. Chem. Soc. 2012. 57(1): 1058. https://doi.org/10.4067/S0717-97072012000100022

14. Soldatkina L.M., Nepomyaschaya L.S. Synthesis of composites "plant waste - polyaniline" and their adsorption properties for anionic dyes. Water: Chemistry and Ecology. 2015. 4: 64. [in Russian].

15. Soldatkina L.M., Menchuk V.V., Zavrichko M.A. Adsorption properties of polyaniline modified corn stalks. Visnyk ONU. Chemistry. 2013. 18(4): 13. [in Ukrainian].

16. Nikolaev V.G., Gerashchenko I.I., Kartel N.T., Gurina N.M., Bakalinska O.N., Sarnatska V.V., Snezhkova E.A., Bardakhivska K.I., Sakhno L.A. Pre-clinical examination of enterosorbents: chemopharmaceutic aspect. Surface. 2011. 3(18): 310. [in Ukrainian].

17. Lagergren S. Zur theorie der sogenannten adsorption gelöster stoffe. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens. Handlingar. 1898. 24(4): 1.

18. Ho Y.S., McKay G. Pseudo-second order model for sorption processes. Process Biochemistry. 1999. 34: 451. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(98)00112-5

19. Ballav N., Debnath S., Pillay K., Mait A. Efficient removal of Reactive Black from aqueous solution using polyaniline coated ligno-cellulose composite as a potential adsorbent. Journal of Molecular Liquids. 2015. 209: 387. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2015.05.051

20. Jaycock M. J., Parfitt G. D. Chemistry of Interfaces. (Chichester, U.K: Ellis Horwood Limited, 1981).

21. Ansari R., Mosayebzadeh Z. Removal of basic dye Methylene Blue from aqueous solutions using sawdust and sawdust coated with polypyrrole. J. Iran Chem. Soc. 2010. 7(2): 339. https://doi.org/10.1007/BF03246019




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.01.044

Copyright (©) 2017 L. M. Soldatkina, M. A. Zavrichko