Mejora del rendimiento de adsorción de l

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 10860 (2023) Citar este artículo

380 Accesos

Detalles de métricas

En esta investigación, se utilizó cáscara de arroz (RH) para preparar un adsorbente magnético para la adsorción de ácido ascórbico (AA). El agente magnético es el cloruro de hierro (III) (FeCl3). Se estudió el impacto de la concentración de ácido en el rango de 400 a 800 ppm, la dosis de adsorbente en el rango de 0,5 a 1 g y el tiempo de contacto en el rango de 10 a 130 min. El modelo Langmuir tuvo el R2 más alto de 0,9982, 0,9996 y 0,9985 a temperaturas de 15, 25 y 35 °C, respectivamente, y los valores qmax en estas temperaturas se calcularon en 19,157, 31,34 y 38,75 mg/g. respectivamente. El modelo cinético de pseudosegundo orden tuvo el mejor acuerdo con los resultados experimentales. En este modelo cinético, los valores de q se midieron en 36,496, 45,248 y 49,019 mg/g a una concentración de ácido de 418, 600 y 718 ppm, respectivamente. Los valores de ΔHo y ΔSo se midieron 31.972 kJ/mol y 120.253 kJ/mol K, respectivamente, lo que demuestra la naturaleza endotérmica e irregular de la adsorción de AA. Además, en las condiciones óptimas del software experto en diseño se han obtenido 486,929 ppm de concentración de ácido, 0,875 g de dosis de adsorbente y 105,397 min de tiempo de contacto, y la eficiencia de adsorción en estas condiciones se determinó en 92,94%. La superficie de RH y RH modificada se determinó de 98,17 y 120,23 m2/g, respectivamente, lo que confirma la alta superficie de estos dos adsorbentes.

Las vitaminas se han utilizado ampliamente en las industrias farmacéutica, cosmética y alimentaria1. Los tipos de vitaminas se dividen en dos clases en función de su solubilidad en grasas y agua. Las vitaminas solubles en el agua son tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), piridoxina (B6), ácido pantoténico (B5), biotina (B7), ácido fólico (B9), cianocobalamina (B12) y vitamina. C. La vitamina C o ácido l-ascórbico (AA) es una de las vitaminas imprescindibles que poseen notables propiedades antioxidantes que pueden prevenir reacciones radicales en el cuerpo que dañan las células y los tejidos. Por tanto, esta vitamina puede estimular el sistema inmunológico2. Su deficiencia puede provocar riesgo de enfermedades incurables como cáncer, enfermedades cardíacas y cataratas3,4,5. La vitamina C es capaz de prevenir la actividad microbiana en los alimentos debido a que tiene un valor de pH6 bajo. Sin embargo, el mecanismo corporal de las personas no puede producir vitamina C debido a la ausencia de la enzima L-gluconolactona y no puede retener este agente vital en el organismo. Por lo tanto, un contenido adecuado de esta vitamina debe ingresar al cuerpo a través del consumo de algunos alimentos como cítricos, bayas, patatas, tomates, pimientos, brócoli y espinacas7. Los compuestos bioactivos, como las biomoléculas utilizadas en diversas industrias, suelen ser sintéticos y se producen durante diversas etapas del proceso biotecnológico y químico. Por tanto, la separación y purificación de esta vitamina a partir de una solución acuosa es inevitable.

Existen diversos procedimientos de separación. Cada uno de estos procedimientos tiene una serie de inconvenientes y puede generar problemas durante el proceso de separación. Por ejemplo, el procedimiento de precipitación no puede tratar la baja concentración de iones metálicos, y este método también puede producir ampliamente materiales inútiles; La tecnología electroquímica microbiana (MET) tiene un rendimiento de eliminación notable, sin embargo, este método requiere un largo período de tiempo para eliminar los iones metálicos; Además, el precio de las resinas en el procedimiento de intercambio iónico es exorbitante8. Entre las técnicas de separación, la adsorción es uno de los métodos más conocidos debido a su simplicidad de rendimiento, tremendo rendimiento, fácil recuperación y precio adecuado. Por lo tanto, se eligió el método de adsorción por lotes para este estudio. Se han explotado varios tipos de reactivos como adsorbentes para la eliminación de iones metálicos del agua contaminada, como carbón activado9, desechos de frutas10, sustancias minerales11,12,13,14, microbios15, materiales de desecho16 y polímeros17. En este estudio se utilizó un tipo de residuo agrícola como adsorbente natural. La producción anual de alimentos y residuos de cultivos está aumentando considerablemente, por lo que es crucial gestionar el desperdicio de alimentos18. Para evitar este desafío, los desechos de alimentos se pueden convertir en materiales beneficiosos. La reutilización de residuos agrícolas se propone como una solución cómoda y económica. Debido a las prestaciones deseadas y al bajo precio de los residuos agrícolas como cáscara de plátano, cáscara de naranja, cáscara de arroz (RH), pulpa de té, cáscara de nuez19, arcilla montmorillonita20, pico de pollo21, zeolita22, etc., estos materiales han recibido mucha atención. . Además, se pueden injertar varios reactivos en la estructura de los adsorbentes para mejorar su rendimiento, como polímeros, hidróxido metálico, ácidos, hierro y otros materiales químicos como xantato23,24. A continuación se indican algunos trabajos valiosos que demuestran la superioridad del adsorbente modificado sobre los crudos. Foroutan et al. utilizó cáscara de nuez (WSA) y WSA/Almidón/Fe3O4 para la eliminación de iones de cobre del agua. La capacidad de absorción de los iones de cobre se alcanzó en 29 y 45,4 mg/g para WSA y WSA/Almidón/Fe3O4, respectivamente19. Ahmadi et al. utilizaron arcilla montmorillonita (MC) y MC/almidón/CoFe2O4 para la eliminación de azul de metileno (MB) y violeta de metilo (MV) de las aguas residuales. La capacidad de absorción de MV usando nanocompuestos de MC y MC/almidón/CoFe2O4 fue de 29,76 y 43,95 mg/g, respectivamente, y la capacidad de absorción de absorción de MB usando estos sorbentes fue de 31,96 y 47,51 mg/g, respectivamente20. Foroutan et al. estudiaron el rendimiento de un pico de pollo que contenía hidroxiapatita (HApB) y uno modificado con la estructura de imidazolato zeolítico-8 (ZIF-8) para la eliminación de iones de níquel del agua. La capacidad de absorción de iones de níquel se ha obtenido en 24,27 y 63,49 mg/g utilizando HApB y HApB/ZIF-8, respectivamente21. Savari et al. investigó la eliminación de fluoruro del agua utilizando zeolita-circonio bajo sonicación pulsada y continua. La capacidad de absorción del fluoruro se ha calculado en 32,98 y 31,73 mg/g en las situaciones pulsada y continua, respectivamente22. Se concluyó que la modificación con las partículas magnéticas tiene el mayor impacto en la capacidad de absorción en relación con los otros modificadores. Los materiales magnéticos, especialmente el biocarbón magnético, se encuentran en la categoría de carbono, que puede eliminar los contaminantes mediante atracción electrostática entre los contaminantes y los grupos funcionales que contienen oxígeno. Además, la generación de biocarbón magnético con un suministro mínimo de oxígeno aumenta la arquitectura cristalina de este adsorbente debido a sus dominios grafíticos que son mucho más pequeños en comparación con los materiales de nanocarbono. Los materiales magnéticos tienen algunos beneficios que incluyen: (1) Se pueden sintetizar en un solo paso y solo causan una menor pérdida de energía, (2) Tienen una propiedad flexible y exclusiva debido a su área de superficie, alta capacidad de adsorción y alto grado de reactividad superficial. (3) Se les conoce principalmente como adsorbentes económicos y rentables, y (4) Pueden reducir drásticamente la concentración de gases tóxicos, iones metálicos y otros contaminantes25.

La RH y la RH modificada se aprovecharon como adsorbentes principalmente para la eliminación de diferentes colorantes e iones de metales pesados. Además, se observó que la RH podría utilizarse para la adsorción de algunos fármacos como el paracetamol y la tetraciclina (Tabla 1). El uso de RH y RH modificado para la adsorción de AA no se ha observado hasta ahora. Homagai et al. utilizaron RH modificado para la eliminación del tinte violeta cristal (CV). El agente de modificación fue xantato. La mayor capacidad de adsorción se ha determinado en 90,02 mg/g a un pH de 10 y un tiempo de contacto de 60 min26. Bansal et al. utilizó RH cruda para la eliminación de iones Cd (II). La capacidad de adsorción se obtuvo de 3,83 mg/g a un pH de 2 y un tiempo de 180 min27. Chowdhury et al. Se absorbió verde de malaquita usando NaOH-cáscara de arroz. En su trabajo, la capacidad de absorción se ha obtenido en 10 mg/g28. El-Shafey utilizó cáscara de arroz y ácido sulfúrico para la eliminación de iones Se(IV) con una capacidad de absorción de 12 mg/g29. Hsu et al. eliminó el ácido metacrílico utilizando cáscara de arroz carboxilo con una capacidad de absorción de 317,70 mg/g después de 45 min30. Chen et al. pudo adsorber tetraciclina después de 40 min con una capacidad de absorción de 8,37 mg/g31. Los otros estudios se incluyeron en la Tabla 1.

El objetivo del presente trabajo fue explotar la RH magnética para atrapar la vitamina C de una solución acuosa. Uno de los puntos fuertes de este manuscrito es la adsorción de vitamina C de una solución acuosa por primera vez. La novedad de este trabajo es utilizar residuos agrícolas como adsorbente rentable y respetuoso con el medio ambiente para reducir los AA de las industrias farmacéutica y alimentaria. Ayudará a las industrias a absorber el AA de los efluentes y luego lixiviar el AA de este adsorbente y utilizarlo nuevamente en el ciclo de producción. La otra novedad es la detección del punto óptimo de los factores efectivos para aumentar el rendimiento mediante un software experto en diseño. Para ello, se han evaluado varios parámetros efectivos, incluida la concentración de AA, la dosis del adsorbente y el tiempo de contacto. Además, las condiciones óptimas de funcionamiento también se logran utilizando RSM. En última instancia, se evalúa la reutilización del RH magnético para estimar su potencial y capacidad a mayor escala.

En este experimento, se utilizaron ácido ascórbico, sulfato ferroso y cloruro férrico para la magnetización de RH. Como activadores se utilizaron hidróxido de amonio (25% v/v) e hidróxido de potasio. Para preparar la solución de yodo se utilizaron yodato de potasio, yoduro de potasio y ácido sulfúrico. Además, en todos los experimentos se aplicó agua desionizada como disolvente. Todos los reactivos utilizados se adquirieron de Merck Company con alta pureza (Tabla 2).

La cáscara de arroz (RH) procede de las granjas de la aldea de Kozan (Shaft, Guilan, Irán). El RH ha sido enjuagado frecuentemente con agua desionizada para eliminar completamente el polvo. Luego, se ha deshidratado en estufa a 90 °C durante 24 h hasta alcanzar peso constante, luego de lo cual se pasa a tamaño micro mediante el molino. La RH se modificó mediante inmersión de 20 g de RH en 100 ml de solución de KOH a una concentración de 1 M y luego se agitó durante 6 h. El sólido se adquirió mediante centrifugación a una velocidad de 5000 rpm durante 10 min. Posteriormente se ha enjuagado con agua desionizada hasta alcanzar pH neutro. Se utilizó el método de precipitación para magnetizar el RH-KOH. Para ello se han mezclado 4,1 g de FeCl3 y 2,1 g de FeSO4 en 80 mL de agua desionizada bajo una determinada velocidad de agitación. Posteriormente se agregaron 10 mL de solución de amoniaco al 25% v/v y una determinada dosis de RH-KOH. La reacción de magnetización se desarrolló durante 45 min a 80 °C en un agitador a 450 rpm. Finalmente, el producto sólido negro se atrajo mediante imanes, se enjuagó varias veces con agua desionizada y se deshidrató a 60 °C durante 12 h (Fig. 1). La fórmula de la reacción magnética se ha presentado en la ecuación. (1).

Esquema para (a) síntesis de RH magnética y (b) estructura química del proceso de síntesis.

Para preparar la solución estándar de yodo, se disolvieron 0,15 g de yodato de potasio (KIO3) en una cierta cantidad de agua desionizada. Luego, se agregaron 3 g de yoduro de potasio (KI) a la mezcla y se aumentó su volumen a 100 ml. El recipiente que contiene los materiales se mezcló usando un agitador hasta disolverlo completamente. Posteriormente, se introdujo gradualmente en la solución 1 mL de H2SO4 con una concentración de 9 M para acelerar la reacción hasta que la apariencia de la mezcla cambió de lechosa a rojo oscuro. Respecto a la siguiente reacción, se produjo 0.021 M de solución de yodo la cual se preparó fresca para el consumo diario con el fin de obtener el resultado deseado del proceso de titulación. La reacción de AA con los iones de yodo se muestra en la Fig. 2.

La reacción entre AA y iones yodo durante la titulación36,37.

Los grupos funcionales participantes y las variaciones del adsorbente antes y después de la adsorción se realizaron utilizando un espectrofotómetro infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) a una longitud de onda de 400–4000 cm-1 (AVATER, Thermo, EE. UU.). La imagen morfológica y las composiciones del adsorbente (SEM-EDX) se determinaron mediante microscopía electrónica de barrido (Mira3, Tescan, República Checa). La composición de Fe3O4 se caracterizó por fluorescencia de rayos X utilizando un difractómetro (Pw1730, Philips, Países Bajos) con radiación Cu/Kα (40 kV, 30 mA). Además, se empleó un magnetómetro de muestra vibratoria (VSM) modelo MDKB 4214 para medir la propiedad magnética de la RH modificada. La superficie específica se ha identificado aplicando la ecuación de Brunauer-Emmett-Teller (BET). La estabilidad térmica de los adsorbentes sintetizados se ha investigado aplicando la prueba termogravimétrica (TGA, Modelo 2960, Universal V2.4F TA Instruments, EE. UU.).

Los experimentos de adsorción se realizaron en el vaso que contiene 50 ml de solución de AA y RH modificada. Todos los experimentos se realizaron a temperatura ambiente y se agitaron a 450 rpm. La dosis de adsorbente, las concentraciones de AA, las temperaturas y el tiempo de contacto se seleccionaron en el dominio de 0,5 a 1 g, 400 a 800 mg/l, 288 a 308 K y 10 –120 min para encontrar las mejores condiciones de rendimiento de la resina, respectivamente. Luego del proceso de adsorción, la suspensión resultante se colocó en una centrífuga a 3000 rpm durante 10 min. El contenido de AA adsorbidos se ha medido mediante titulación con solución de yodo en presencia de almidón como indicador. El proceso de adsorción se repitió en tres épocas para reducir el error del experimento y se informaron sus valores medios. La capacidad de absorción en el estado de saturación (qe) y la eficiencia de eliminación de AA se calcularon mediante las siguientes fórmulas:

donde C0 es la concentración inicial de vitamina C (mg/L); Ce es la concentración de equilibrio de vitamina C (mg/L); V es el volumen de solución de vitamina C (L); y W es la dosis de RH modificada (g).

La metodología de superficie de respuesta (RSM) es el tipo de procedimiento estadístico con base matemática para obtener los modelos mejor predichos. El objetivo de este programa es optimizar la variable dependiente con la ayuda de ecuaciones polinómicas, que se ven afectadas por factores independientes. Esta técnica es popular porque reduce el número de pruebas, reduce el costo y el tiempo y tiene buena precisión38. Recientemente, el uso del RSM como método útil se ha ampliado en comparación con el método clásico porque, en la prueba clásica, no se examina el efecto de la interacción de los factores sobre la respuesta, lo que provoca un error como resultado del experimento. . Por ejemplo, Chowdhury et al. en 2013 utilizó RSM para optimizar la adsorción de cristal violado con la ayuda de cáscara de arroz modificada con NaOH. Utilizaron la versión 7.1.6 del software experto en diseño. Los factores de concentración de tinte (100 a 200 mg/L), caudal (10 a 30 ml/min), pH y altura del lecho (5 a 25 cm). Las condiciones optimizadas han obtenido pH de 8, concentración de 100 mg/L, caudal de 22,88 mL/min y altura del lecho de 18,75 cm39. Popoola en 2019 utilizó un diseño factorial de 2 niveles para optimizar las condiciones experimentales, como la temperatura (600–1000 °C), el tiempo (1–5 h), la proporción de mezcla (1–5) y la carga de magnetita (2–10 peso). %) ayudando a design-expert versión 7.0.7. Los valores óptimos de temperatura, tiempo, proporción de mezcla y carga de magnetita se predijeron a 859,20 °C, 2,32 h, 2,54 y 5,56% en peso40. En esta investigación, se utilizó el diseño central compuesto (CCD)41 con cuatro parámetros autónomos (m = 3) como concentración de ácido (XC0 = 400–800 ppm), tiempo de contacto (Xt = 10–120 min), dosis de adsorbente (XD = 0,5–1 g) se ha aplicado para inspeccionar la separación de AA de la fase líquida. En este experimento, los 3 factores fueron diseñados y codificados en 5 niveles, que son los siguientes: (− 2, + 2) el nivel más bajo y más alto, (− 1, + 1) el nivel bajo y alto, y 0 puntos centrales, respectivamente. Además, el número total de experimentos se ordenó 20 = 2 m + 2 m + 6, donde 16, 8 y 6 son puntos factoriales, puntos axiales (estrella) y puntos centrales, respectivamente42. La relevancia entre la respuesta y los factores examinados estaba determinada por una ecuación cuadrática:

Y ilustra el porcentaje de adsorción de AA (respuesta prevista); Xc0, Xt y XD son factores codificados autocráticamente en el experimento. Además, A0, Ai, Aii y Aij se refieren a los coeficientes de interacción lineal, cuadrática y entre ellos, respectivamente, y son inexactitud aleatoria. La significancia de los modelos de regresión expandida se estimó mediante el análisis de varianza (ANOVA). El diseño del experimento para el presente proceso de adsorción se examinó utilizando el método de diseño compuesto central (CCD) bajo RSM para determinar las condiciones óptimas.

Según la Tabla 3, definimos tres símbolos en el software experto en diseño, como A, B y C, que se refieren a la concentración de ácido, la dosis de adsorbente y el tiempo de contacto, respectivamente. Además, el valor de α se definió en un número de 2 en este software, por lo tanto, el punto central de concentración de ácido, dosis de adsorbente y tiempo de contacto se calculó en 600, 0,75 y 70, respectivamente. Como puede verse, el número de niveles para estos tres parámetros es 5. Los rangos de los parámetros experimentales se seleccionaron con respecto a las Refs.43,44,45.

La Figura 3 muestra el FTIR de los adsorbentes para determinar la longitud de onda de los restos funcionales en el adsorbente antes y después de la adsorción de AA. El pico en la longitud de onda de 3427 cm-1 se atribuyó a las moléculas de agua y a las vibraciones de tracción del grupo hidroxilo (–OH), que se debió a los enlaces de hidrógeno intermoleculares de algunos reactivos como alcoholes, fenoles y ácidos carboxílicos en la lignina. y estructura de celulosa. Los restos hidroxilo están en el plano adsorbente. El pico en la longitud de onda de 2929 cm-1 se atribuye a las vibraciones de tracción simétricas y asimétricas (C-H) de los ácidos alifáticos en la celulosa (que está presente en la estructura RH), lo que indica la presencia de un grupo funcional alcano (- CH3 o –CH2)46. Los picos en la longitud de onda de 11.646 cm−1 corresponden a movilidad asimétrica de (C=O) (grupos carbonilo (cetonas y aldehídos), ácido carboxílico o éster, así como a vibraciones de tracción (CN) y vibraciones de flexión (NH) relacionadas a las proteínas 47. El pico también se observa en las longitudes de onda de 1075 cm-1 y 1646 cm-1, que se atribuyen a las vibraciones de tracción Si-O-Si y a las vibraciones de tracción asimétricas de C=O, respectivamente. Los enlaces vibran en la superficie del material a una longitud de onda de 400-600 cm-148,49. Como se puede observar, después de modificar la RH con nanopartículas de hierro magnéticas, se forma un pico con una longitud de onda de 575-135 cm-1. , que se debe a la movilidad de Fe3+ y O2- en la estructura de Fe3O450, 51. La comparación de la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier antes y después de la adsorción de AA muestra que los picos en el rango de longitud de onda de 3427, 2924 y 1646 cm-1 se atribuyen al resto funcional hidroxilo, vibraciones de tracción simétricas y asimétricas de C – H y asimétricas (C = O), respectivamente. El pico se debilita en la longitud de onda de 1075 cm-1, lo que se atribuye a las vibraciones de tracción de Si-O-Si, lo que indica la participación de estos grupos de factores durante el proceso de adsorción. Además, el pico de Fe-O se amplifica después del proceso de adsorción, lo que puede analizarse de tal manera que las nanopartículas magnéticas de hierro hayan participado en el procedimiento de adsorción19,20,52.

La imagen FTIR de RH, RH magnético, AA adsorbido en el RH y AA adsorbido en el RH magnético.

Se realizó una prueba SEM para estudiar la morfología de la superficie de RH antes y después de la absorción de AA. La micrografía SEM del RH muestra que la superficie tiene una superficie lisa (Fig. 4a) y después de la modificación, muchos poros se han dispersado a través del RH y su porosidad ha aumentado (Fig. 4b). Las Figuras 4c yd también mostraron la estructura de RH y RH magnética después de la adsorción de AA, respectivamente. Debido a la acumulación de moléculas de AA, la superficie del adsorbente se volvió más lisa y tenía menos depresiones, lo que generalmente indica una adsorción exitosa de AA en la superficie del adsorbente. Los patrones EDX para el estudio detallado de los compuestos presentes en RH y RH magnético se muestran en las figuras 4e yf, respectivamente. Este análisis confirma la presencia de partículas de hierro después de la modificación. La prueba EDX también implicó que el RH contiene cantidades muy pequeñas de minerales y carbohidratos como celulosa y lignina en su estructura. Así, los principales elementos en la estructura del RH son el oxígeno, el carbono y una pequeña cantidad de hierro53. Además, la Fig. 4f está relacionada con la RH magnética, que como se puede observar en la composición del porcentaje, luego de colocar las nanopartículas de hierro sobre la RH, el porcentaje de la composición del hierro ha aumentado significativamente y su carbono y oxígeno han disminuido, debido a que las nanopartículas están bien depositadas en la superficie del carbono, que es el principal constituyente del salvado54. Los principales constituyentes de RH son aproximadamente el 70% de la parte inorgánica del salvado de arroz y está compuesto principalmente de sílice y pequeñas cantidades de óxido de metal alcalino. La HR se compone principalmente de lignina (20-30%), holocelulosa (55-65%), SiO2 (15-20%) y extractos (2-5%), que pueden considerarse como un compuesto orgánico-inorgánico natural. (Tabla 4).

La imagen SEM de (a) RH, (b) RH magnética, (c) AA adsorbida en la RH y (d) AA adsorbida en la RH magnética. La imagen EDX de (e) RH y (f) RH modificada. La imagen XPS de (g) cruda y (h) RH magnética.

Las imágenes XPS (espectroscopia fotoelectrónica de rayos X) se ilustran en la Fig. 4. El modelo del aparato XPS es SPECS FlexMod. Las Figuras 4g y h muestran la imagen XPS de la RH sin procesar y magnética. Además, la imagen XPS después de la adsorción se muestra en la Fig. 4i. Los picos en la Fig. 4g son 285, 533, 400 y 103,50 eV, que se relacionan con los C1, O1, N1 y Si2p, respectivamente. Aparece el pico en la energía de enlace de 750 eV en la Fig. 4h, que corresponde al Fe2p debido a la presencia de elementos de hierro en la RH magnética. La Figura 4h implica que la magnetización se ha producido con éxito. Según la Fig. 4i, la energía de unión de los picos de C1, O1, Si2p y Fe2p ha disminuido debido a la quelación de AA a estos átomos, y revela la adsorción exitosa de AA en la RH magnética. La energía de unión de C, O, Si y Fe después de la adsorción de AA es de 250, 500, 400 y 95 eV, respectivamente52.

Los patrones de difracción de rayos X (Tarjeta No. [75-0033 Comité Conjunto sobre Estándar de Difracción Magnética (JCPDS)]) para adsorbentes RH y M-KOH-RH se muestran en la Fig. 5. Según la Fig. 5, es Es obvio que RH no tiene una estructura cristalina, debido a un pico más agudo en 2θ de 22,19°, lo que se atribuye a la existencia de reactivos orgánicos en la estructura de RH (celulosa, hemicelulosa y lignina) y prueba la falta de compuestos minerales. El patrón XRD también revela la estructura amorfa del RH. Los patrones de difracción de Fe3O4 en el RH modificado son 30,34, 36,39, 49,43, 53,59, 34,57, 94,62 y 54,74°, lo que indica la presencia de partículas magnéticas en la superficie del RH55,56.

El diagrama XRD de RH y RH magnético.

Una de las desventajas de los adsorbentes tradicionales es su separación de la solución, lo que impide que el adsorbente se reutilice. La adición de hierro no solo aumenta la capacidad de adsorción sino que también puede aislarse convenientemente del adsorbente mediante el empleo de un campo magnético. La Figura 6 muestra las propiedades magnéticas de la RH cruda y modificada con un sistema de magnetómetro de muestra vibratoria (VSM). El campo magnético se ajustó en el dominio de −15.000 a +15.000 Oe a temperatura ambiente. Los valores de magnetización de saturación para la RH bruta y magnética se han determinado en 8 y 57 emu/g, respectivamente. Respecto a la Fig. 6, la propiedad magnética del RH crudo es menor que la del magnético, lo que significa que las partículas de Fe3O4 han ocupado la estructura del arroz con éxito.

El diagrama VSM de la RH bruta (línea roja) y magnética (línea negra).

Se realizó el análisis BET para RH y RH modificada. El área superficial de RH y RH modificada se determinó en 98,17 y 120,23 m2/g, respectivamente. Además, los volúmenes de poro del RH y del RH modificado se han obtenido en 2,10 y 6,20 mm3/g, respectivamente. Revela que la modificación de RH aumenta el área de superficie, lo que provoca una mejora en la adsorción de AA en RH debido al incremento de poros en RH. Además, se realizó el análisis TGA de la cáscara de arroz modificada y se ilustra en la Fig. 7. Respecto a esta figura, la estabilidad térmica de la cáscara de arroz modificada fue de 450 ℃, lo que demuestra la alta resistencia de la cáscara de arroz modificada a la temperatura. elevación.

El diagrama TGA del RH magnético.

El análisis de varianza para la eficiencia de adsorción de AA se realiza considerando la temperatura, la concentración de ácido y la dosis en la Tabla 6. De hecho, la existencia del valor P, el valor F y la falta de ajuste pueden ayudarnos a decidir sobre la importancia. o insignificancia de estos parámetros. El otro caso que se presentó en esta sección es la predicción de una ecuación para el proceso de adsorción. La ecuación en términos de factores reales se puede utilizar para hacer predicciones sobre la respuesta para niveles dados de cada factor, por lo que definir un modelo o ecuación apropiado para el proceso puede ayudarnos a describir mejor el comportamiento del sistema. De acuerdo con la Tabla 5, se ajustaron diferentes polinomios, como lineal, cuadrático y cúbico, versus los datos experimentales en el software de diseño experto para seleccionar el modelo más cercano a los resultados empíricos. Esta tabla revela que se sugirió el polinomio cuadrático, por lo tanto, los parámetros experimentales tienen el grado de dos. El software también predijo la ecuación (6), que explica que hay un punto óptimo en el centro del gráfico cuadrático en lugar de los puntos de las esquinas. Además, esta ecuación no debe usarse para determinar el impacto relativo de cada factor porque los coeficientes están escalados para acomodar las unidades de cada factor y la intersección no está en el centro del espacio de diseño. Con respecto a la Tabla 6, el R2 previsto de 0,9488 concuerda razonablemente con el R2 ajustado de 0,9860. Adeq Precision mide la relación señal-ruido. Es deseable una proporción mayor que 4. La precisión Adeq calculada es 47,553, lo que indica una señal adecuada. Este modelo se puede utilizar para navegar por el espacio de diseño. Con respecto a la Tabla 7, el valor P del modelo alcanzó menos de 0,0001 y demostró que los modelos son significativos. El valor F para el porcentaje de adsorción se mide en 102,15, lo que demostró que los modelos son significativos. Sólo hay un 0,01% de posibilidad de que valores F tan grandes puedan ocurrir debido al ruido 57. Con respecto a la Tabla 6, a cada modelo no le falta ajuste, lo que demostró que el modelo es apropiado. Con respecto a la Tabla 6, los valores P de concentración de ácido, dosis de adsorbente y tiempo se han obtenido menores a 0.0001, lo que muestra la efectividad de estos factores. La Tabla 6 también demuestra que la interacción entre la concentración de ácido con el tiempo, la concentración de ácido con la dosis de adsorbente y la dosis de adsorbente con el tiempo son efectivas en la eficiencia de adsorción porque sus valores P se alcanzan en 0,0075, 0,0048 y 0,0064, que son inferiores a 0,0558. . El valor F del modelo para la respuesta se determina como 102,15, lo que indica que el modelo es significativo. Sólo hay un 0,01% de probabilidad de que un valor F tan grande pueda deberse al ruido. Además, el grado dos del tiempo es efectivo porque su valor es 0,0024. Según los resultados de RSM, las condiciones experimentales óptimas se predijeron con una concentración de ácido de 486,929 ppm, una dosis de adsorbente de 0,875 gy un tiempo de 105,397 min. Además, la eficiencia de adsorción se obtuvo en 92,936% en estas condiciones óptimas con un valor de deseabilidad de 1,00, que es el mejor valor. Es fundamental hacer referencia a este aviso que los valores de concentración de ácido, dosis de adsorbente y tiempo de contacto fueron seleccionados “en rango” y el valor de respuesta o % R fue seleccionado “maximizar” en el software experto en diseño, porque nuestro El objetivo fue maximizar la eficiencia de adsorción con respecto a los valores del rango de las condiciones experimentales (Tabla 8). En la ecuación. (6), los símbolos A, B y C son la concentración de ácido ascórbico, la dosis de adsorbente y el tiempo de contacto, respectivamente. Hemos obtenido la Tabla 8 utilizando software de diseño de experimentos. De esta manera, seleccionamos los parámetros investigados que incluyen la concentración inicial, la dosis de adsorbente y el tiempo de contacto seleccionando la opción dentro del rango en el rango deseado. El propósito de este trabajo es mostrar valores de parámetros donde R tiene su valor máximo. Por esta razón, elegimos la opción más alta para R, que es el valor del porcentaje de absorción, para que el software pueda proteger el valor R óptimo. Como se muestra en la tabla, en la concentración inicial = 718,92 ppm, dosis de adsorbente = 0,898 mg y tiempo de contacto = 105 min, llegamos al valor máximo del porcentaje de absorción que es 92,33%. Además, en la concentración inicial = 481 ppm, dosis de adsorbente = 0,601 mg y tiempo de contacto = 34 min, alcanzamos el valor de porcentaje de absorción más bajo que es del 25%.

Los diagramas 3D inducen información importante sobre el impacto de tres factores en la eficiencia de adsorción (respuesta) simultáneamente al analizar el efecto de la interacción entre dos variables estableciendo un factor en su nivel central, que se muestra en la Fig. 8. Las observaciones revelaron que la interacción de la concentración de ácido y la dosis de adsorbente en la respuesta fue débil (Fig. 8a). Como se muestra en la Fig. 8a, la eficiencia de adsorción disminuyó levemente al aumentar la concentración de ácido, porque el número de moléculas penetradas en los centros activos aumenta y puede bloquear estos centros y no hay oportunidad para que la otra molécula llene las cavidades vacantes. Aumentar la dosis de adsorbente tiene un impacto positivo en la eficiencia de la adsorción, porque se ha desarrollado el número de sitios activos y aumenta la porosidad (Fig. 8b, c). Las Figuras 8b yc revelan que la adsorción ocurre rápidamente en los momentos iniciales, debido a la presencia de centros activos más insaturados en los momentos primarios, y estos sitios son ocupados por los AA con el paso del tiempo, lo que mejora la resistencia a la transferencia de masa y la difusión de las moléculas de AA está prohibida59,60. El gráfico de probabilidad normal se puede utilizar para controlar y examinar la normalidad de los datos empíricos. La proximidad de los cuadrados a la línea directa demuestra la dispersión normal del error con media cero y valor fijo. Según la Fig. 9a, los resultados de la eficiencia de adsorción están cerca de la línea directa, lo que revela la normalidad de los datos de respuesta obtenidos. Los cuadrados con varios colores y rutas rectas son los valores experimentales y anticipados, respectivamente. Cuanto más centrados estén los cuadrados en la ruta recta, mejor será la distribución de los datos. Con respecto a la Fig. 9b, el porcentaje de adsorción de AA colocado cerca de la ruta mostró que los resultados reales obedecieron a una función específica, la tendencia de distribución de los datos fue deseada y la confianza en los datos obtenidos es alta61. El diagrama de perturbación ayuda a contrastar la influencia de todos los factores en un lugar determinado del espacio de diseño. Las respuestas se obtienen variando sólo un parámetro en su área limitada mientras se mantienen los demás parámetros sin cambios. De forma predeterminada, Design-Expert imagina los criterios colocados en el punto medio (codificado 0) de todos los parámetros. La Figura 10 indicó que el cambio en la eficiencia de adsorción con cada uno de los factores efectivos no es una ruta directa, lo que demuestra que la eficiencia de adsorción de AA es susceptible a variaciones de parámetros influyentes completos en el proceso de adsorción. Además, cada uno de los factores tiene un punto disociado donde se amplía la respuesta. Además, se derivó de la Fig. 10, aumentar la dosis de adsorbente y la temperatura y disminuir las concentraciones de ácido del valor optimizado tiene una influencia adecuada en el proceso de adsorción y, en última instancia, en la economía del proceso61.

El diagrama 3D para el efecto de (a) dosis de adsorbente y concentración de ácido, (b) tiempo y concentración de ácido, y (c) tiempo y dosis de adsorbente.

El diagrama de (a) % de probabilidad frente a residuos estudentizados externamente, y (b) valores previstos frente a valores reales.

Gráfico de perturbación de los parámetros influyentes.

El diagrama de Box-Cox estableció el mejor valor lambda para el proceso de adsorción en 2,13, lo que indica que no fue necesario modificar los datos para seguir mejorando (Fig. 11b). El diagrama de Pareto es otra herramienta para investigar la importancia de variables independientes en una respuesta (Fig. 11a). El gráfico de Pareto muestra qué tan bien cada variable cumplió los criterios: los valores cercanos a uno son buenos. Se observa que la respuesta es una y demuestra que el objetivo de maximizar el porcentaje de adsorción se produce de manera adecuada20,62,63,64.

Los diagramas (a) de Pareto y (b) Box-Cox.

El estudio de isoterma proporciona información importante para ampliar y diseñar el proceso de adsorción65,66. Los estudios de equilibrio de adsorción proporcionan información completa para describir la adsorción de solutos entre la superficie del sorbente y la solución, especialmente en el estado de equilibrio. La Figura 12 revela el diagrama de capacidad de absorción frente a la concentración de ácido. Respecto a esta cifra, la capacidad de absorción aumenta con la concentración de ácido en temperaturas de 15, 25 y 35 °C. La Tabla 9 muestra los factores de los modelos isotérmicos para la adsorción de AA en la cáscara de arroz KOH modificado (M-KOH-RH) a temperaturas de 15, 25 y 35 ℃. En el presente trabajo, los resultados empíricos se han ajustado a los cuatro modelos isotérmicos, como Langmuir, Freundlich, Temkin y Dubinin-Radushkevich (D-R)67. A continuación se presentan las ecuaciones de cuatro modelos isotérmicos:

El diagrama de capacidad de absorción versus concentración de ácido.

Las constantes en las relaciones de Langmuir, Freundlich y Tamkin son KL, KF y β, respectivamente. En estas ecuaciones, qe (mg/g), qm (mg/g) y C0 (mg/L) se refieren a la capacidad de absorción de saturación, la capacidad máxima de adsorbente y el contenido inicial de adsorbente. Además, ε es el potencial de polarización de la ecuación D – R, la constante K se refiere a la energía de adsorción libre promedio y qD (mg/g) se refiere a la capacidad teórica de absorción de saturación. n es también el coeficiente de heterogeneidad del modelo de Freundlich. El parámetro n para el proceso de adsorción de AA utilizando cáscara de arroz modificada es 10,384, lo que muestra que el proceso de adsorción por parte de estos adsorbentes es físico y se realiza fácilmente65. AT (L/min) es una constante de conexión de equilibrio del modelo de Temkin. En la Tabla 9 se muestran los diferentes parámetros de la isoterma de adsorción con el ajuste lineal de cuatro modelos a temperaturas de 15 °C, 25 °C y 35 °C. Al comparar los valores de regresión, se puede concluir que los modelos de isotermas de Langmuir y D – R tienen la mayor adaptación con los datos experimentales. En el modelo de Langmuir, la carga de AA en el plano adsorbente es monocapa y la resistencia a la tracción de todos los centros y sitios de adsorción es la misma para el componente adsorbente, lo que significa que las moléculas de AA están ubicadas uniformemente en el plano de la resina. Además, mejorar la temperatura permite aumentar la capacidad de absorción. En la ecuación de Freundlich, se supone que la penetración multicapa ocurre en planos o superficies no homogéneas con diferentes centros de actividad y posiciones en términos de energía y afinidad con el componente adsorbente. El parámetro RL en la isoterma de Langmuir [Ec. (4)] indica la deseabilidad (0 < RL < 1) del proceso de adsorción de AA por parte del adsorbente. En el modelo isotérmico de Freundlich, Kf aumenta al aumentar la temperatura. Además, la cantidad de n superior a la unidad indica que el adsorbente M-KOH-RH se puede utilizar para todos los rangos de concentración de AA. En el modelo de isoterma de Temkin, los valores del parámetro β también aumentan al aumentar la temperatura, lo que significa que se absorbe más calor. Además, el parámetro AT tiene el valor más alto en el modelo isotérmico para el adsorbente a 35 °C, lo que indica que la interacción adsorbente-adsorción para el adsorbente a esta temperatura es mayor que a otras temperaturas. Examinar los valores del parámetro que indica la energía de adsorción libre promedio y el mecanismo de adsorción en términos de ser físico o químico. Si el valor de la energía libre media está entre 8 y 16 kJ/mol, el proceso de adsorción es del tipo cambio iónico. Si su valor es inferior a 8 kJ/mol, muestra en la adsorción que el mecanismo del proceso de adsorción es físico65. En el modelo D – R, es obvio que el mecanismo de adsorción física (E > 8) es el mecanismo dominante para la adsorción68.

Para entender el mecanismo físico o químico entre la resina y el soluto, el estudio cinético de la adsorción es un método útil y eficiente. La Figura 13 muestra la afinidad del porcentaje de adsorción y la capacidad de absorción con el tiempo. Según esta figura, el porcentaje de adsorción y la capacidad de adsorción aumentan con el tiempo de mejora tanto en la cáscara de arroz cruda como en la modificada. El tiempo de equilibrio para la cáscara de arroz y la cáscara de arroz modificada se ha observado en 120 y 30 min, respectivamente, lo que se debe a la penetración de AA entre las capas de adsorbentes y AA depositados en la superficie del adsorbente. En el proceso de adsorción, los sitios activos del adsorbente se alteran gradualmente y dan como resultado tasas de adsorción reducidas69,70. Se concluyó que la cáscara de arroz modificada podría adsorber el AA rápidamente. Los datos cinéticos de adsorción se obtuvieron a una concentración de AA de 481 ppm y una dosis de adsorbente de 0,898 mg utilizando modelos cinéticos bien conocidos, como pseudoprimer orden, pseudosegundo orden, Elovich y difusión intrapartícula71. Las ecuaciones cinéticas se escriben a continuación:

El diagrama de (a) el porcentaje de adsorción versus el tiempo, y (b) la capacidad de absorción versus el tiempo.

En las ecuaciones anteriores, \({\mathrm{q}}_{\mathrm{e}}(\mathrm{mg}/\mathrm{g})\) y \({\mathrm{q}}_{ \mathrm{t}}(\mathrm{mg}/\mathrm{g})\) indican la capacidad de absorción en el estado de saturación y en el momento de t, respectivamente. Las constantes de las ecuaciones de pseudoprimer orden y pseudosegundo orden se denotaron por \({\mathrm{k}}_{1}\)(1/min) y \({\mathrm{k}}_ {2}\) (g/mg min(.

En las ecuaciones. (13) y (14), α y β son las constantes del modelo de Elovich, las cuales se denominan tasa de adsorción (mg/g.min) y constante de desorción (g/mg), respectivamente. Kp (mg (g min0.5) −1) y C (mg/g) también describen la velocidad de difusión intrapartícula y la constante de la capa límite, respectivamente.

La Tabla 10 muestra los diversos parámetros calculados ajustando cuatro ecuaciones cinéticas. Según la Tabla 10, la ecuación de pseudo segundo orden tiene una mayor correlación con respecto a las otras ecuaciones cinéticas, lo que significa que el comportamiento químico es dominante en el procedimiento de separación en el que el intercambio de electrones ocurrió entre el compuesto y los solutos y también el La intensidad de la separación de moléculas en la superficie del adsorbente es lineal y está en función del número de sitios activos. La difusión intrapartícula de la adsorción se realizó en dos etapas, la primera etapa tiene un R2 y Kp mayores que la segunda etapa, lo que indica que el proceso dominante es la movilidad de AA desde una fase líquida a la superficie de la resina72,73 .

Se ha estudiado la termodinámica del proceso de separación en varios grados de calor para detectar el impacto de la temperatura en el procedimiento de separación. La temperatura inicial de la solución proporciona la energía necesaria para el sistema y afecta la capacidad de adsorción del sistema. Para evaluar el comportamiento de cada proceso en términos de factibilidad y espontaneidad se deben considerar sus funciones energéticas y entropía19,21,74. Los parámetros termodinámicos como el cambio de energía libre de Gibbs (∆G°), el cambio de entalpía (∆H°) y el cambio de entropía (∆S°) contribuyen a interpretar el rendimiento de la adsorción bajo varios grados de calor. Para este objetivo, las cantidades de ∆G°, ∆H° y ∆S° a 293, 303 y 313 K se obtuvieron de la siguiente manera y sus valores se calcularon con respecto a la Fig. 14:

El diagrama de ln(KC) vs. 1/T.

Donde KC es la constante de saturación, R es la constante universal de los gases (8,314 kJ/mol K) y T es la temperatura absoluta (K). Los factores termodinámicos de la adsorción se enumeran en la Tabla 11. Esto significa que el proceso de adsorción de AA en la superficie del sorbente magnético es endotérmico, porque el signo de ΔH° es positivo. Los valores positivos para ΔSo indican un aumento de la irregularidad en la capa límite entre la fase sólida y la fase líquida. Además, un valor de entalpía bajo indica interacciones débiles entre AA y grupos funcionales presentes en la superficie del adsorbente y el proceso de adsorción es físico65. Finalmente, valores negativos para el parámetro ΔG° significan que el proceso de adsorción de ácido ascórbico en la superficie sólida es espontáneo75.

El mecanismo para la adsorción de AA en el plano de la resina tratada se ha dibujado en la Fig. 15. Con respecto a este esquema, las interacciones electrostáticas y los grupos funcionales interfirieron con el mecanismo de adsorción de AA en la RH modificada. La interacción electrostática existe entre los iones de hierro divalente y C=O en el anillo aromático del AA y los iones silicato del adsorbente con los grupos hidroxilo del anillo aromático del AA. Además, la formación de enlaces entre los iones hidroxilo del RH modificado y el C – H del esqueleto de AA es la participación de los restos funcionales en el mecanismo de separación. Además, la ecuación de difusión intrapartícula en el estudio cinético demuestra que el mecanismo de transferencia de masa de la adsorción de AA se divide en dos partes, que incluyen (a) el transporte de las partículas de AA desde la solución de AA al plano de la RH modificada y (b) Penetración de moléculas de AA en el interior de los canales del RH modificado. Este modelo cinético también explica que el primer paso o el primer caso sea rápido. Además, el mecanismo de separación de las partículas de AA en el plano de la resina se asocia mediante la liberación de calor.

Esquema del mecanismo de adsorción.

La comparación entre el presente trabajo con los otros trabajos se recopiló en la Tabla 12. Esta Tabla demuestra que se emplearon cáscara de arroz y cáscara de arroz modificada para la adsorción de diferentes componentes tóxicos como tintes, fenol e iones metálicos. Según esta Tabla, tanto la cáscara de arroz como la cáscara de arroz modificada se han utilizado más para la adsorción de diferentes colorantes, y no se observó ningún artículo sobre la adsorción de ácido ascórbico en la cáscara de arroz modificada. Entre los colorantes examinados, el azul de metileno podría adsorberse en la cáscara de arroz modificada (alginato/cáscara de arroz) con una mayor capacidad de absorción (274,90 mg/g) en relación con los otros colorantes. La cáscara de arroz también pudo adsorber el tinte sintético con un porcentaje de adsorción considerable que fue del 99,50%. Además de su buena capacidad de absorción en la adsorción de azul de metileno, la cáscara de arroz modificada (KOH/cáscara de arroz) también pudo adsorber fenol con una alta capacidad de absorción que se alcanzó a 215,27 mg/g. La capacidad de adsorción de la cáscara de arroz modificada fue relativamente baja para iones metálicos como los iones Mn(II) y Co(II). Dado que la cáscara de arroz modificada ha mostrado buenos resultados en la eliminación de colorantes, fenol e iones metálicos, los autores decidieron evaluar el potencial de la cáscara de arroz modificada (KOH/cáscara de arroz) para la adsorción de ácido ascórbico. Con respecto a esta tabla, la cáscara de arroz modificada ha mostrado un porcentaje de adsorción espectacular (92,936%) para el ácido ascórbico, por lo tanto, KOH/cascarilla de arroz puede ser un adsorbente natural adecuado para adsorber el ácido ascórbico.

Para ahorrar adsorbentes, es esencial estudiar la reutilización de la RH modificada durante la adsorción. La reutilización de los sorbentes es un factor importante en las aplicaciones industriales. En nuestra investigación, se seleccionó HCl 0,1 mol/L para lixiviar el AA del RH68 modificado. De hecho, el RH modificado con las moléculas de AA adsorbidas se sumergió en el recipiente que contenía HCl 0,1 mol/L durante 30 minutos, y luego el adsorbente se enjuagó con agua desionizada 3 veces. Posteriormente se secó en el horno. Después de este proceso mencionado, la RH modificada se utilizó nuevamente para atrapar las moléculas de AA. Los resultados de la desorción demuestran que el RH modificado es un adsorbente adecuado para lixiviar las moléculas de AA porque la eficiencia de adsorción en el punto de equilibrio en el ciclo inicial y terminal se ha detectado en 92 mg/g y 89,5 mg/g, respectivamente ( Figura 16). En otras palabras, la eficiencia de adsorción de la RH modificada disminuyó sólo un % 2,71. Por lo tanto, se recomienda utilizar la RH modificada más de cinco veces sin una reducción drástica en la eficiencia de adsorción, lo que implica que la RH modificada se reutiliza completamente con frecuencia.

El resultado de reutilización para la RH modificada a una concentración de ácido de 486,929 ppm, una dosis de adsorbente de 0,875 g y un tiempo de 105 min.

En esta sección, queremos saber cómo el anión y el catión alteran la adsorción de AA. Los resultados se muestran en la Fig. 17. El catión y el anión en esta investigación son Ca2+ y Cl−. Con respecto a la Fig. 17, la presencia de un anión tiene un ligero impacto en la capacidad de adsorción, y la presencia de un catión casi un efecto considerable sobre la capacidad de adsorción. La capacidad de adsorción de AA sobre el RH magnético sin presencia de cationes y aniones se ha obtenido en 92 mg/g. La capacidad de adsorción de AA sobre la RH magnética en presencia de catión y anión se ha obtenido en 84,3 y 90,5 mg/g, respectivamente. Dado que el sorbente tiene carga negativa y los aniones también tienen carga negativa. Por lo tanto, se crea una fuerza electrostática de repulsión entre los aniones y la superficie del adsorbente, lo que tiene un pequeño impacto en la adsorción de AA en el adsorbente. Además, cuando los cationes se añaden a la solución de AA, compiten con las partículas de AA por unirse a los grupos funcionales. Además, los cationes pueden unirse con los sitios negativos de la superficie adsorbente y la carga negativa de la estructura AA91.

El efecto del anión y el catión sobre la capacidad de adsorción del AA utilizando la RH modificada a una concentración de ácido de 486,929 ppm, una dosis de adsorbente de 0,875 gy un tiempo de 105 min.

En esta investigación actual, se modificó la RH agregando Fe2O3 a su red para la adsorción de AA de la solución acuosa por primera vez. Para estudiar el potencial de adsorción de la RH modificada se han realizado pruebas de caracterización, modelación isotérmica, cinética, termodinámica y prueba de reutilización. Además de los resultados experimentales, se consideró el software de diseño experto versión 11 para detectar las condiciones experimentales óptimas en las que se maximizaría la eficiencia de adsorción en esas condiciones. Se han derivado estos resultados que se escriben a continuación:

Las condiciones óptimas del software experto en diseño se han obtenido a 486,929 ppm de concentración de ácido, 0,875 g de dosis de adsorbente y 105,397 min de tiempo de contacto, y la eficiencia de adsorción en estas condiciones se determinó en 92,936%.

La prueba de reutilización muestra que la eficiencia de adsorción en el punto de equilibrio en el ciclo inicial y terminal se detectó en 92 mg/g y 78 mg/g, respectivamente, lo que demostró que la RH modificada se puede usar más de cinco veces sin una reducción dramática. en la eficiencia de adsorción.

El área superficial de RH y RH modificada se determinó en 98,17 y 120,23 m2/g, respectivamente.

La estabilidad térmica de la cáscara de arroz modificada fue de 450 °C.

El modelo Langmuir tuvo el R2 más alto de 0,9982, 0,9996 y 0,9985 a temperaturas de 15, 25 y 35 °C, respectivamente, y también los valores qmax en estas temperaturas se calcularon en 19,157, 31,34 y 38,75 mg/g. , respectivamente.

El modelo cinético de pseudosegundo orden tuvo el mejor acuerdo con los resultados experimentales. En este modelo cinético, los valores de q se midieron en 36,496, 45,248 y 49,019 mg/g a una concentración de ácido de 418, 600 y 718 ppm, respectivamente.

Los valores de ΔH° y ΔS° se midieron a 31,972 kJ/mol y 120,253 kJ/mol K, respectivamente, lo que demuestra la naturaleza endotérmica e irregular de la adsorción de AA.

Las interacciones electrostáticas y los grupos funcionales interfirieron en el mecanismo de adsorción de AA sobre el RH modificado.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

Sikora, M. & Świeca, M. Efecto del tratamiento poscosecha con ácido ascórbico sobre el pardeamiento enzimático, los fenólicos y la capacidad antioxidante de los brotes de frijol mungo almacenados. Química de los alimentos. 239, 1160-1166 (2018).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Aguirre, M. Á., Long, KD, Canals, A. & Cunningham, BT Detección en el punto de uso de ácido ascórbico mediante un sistema espectrométrico basado en teléfono inteligente. Química de los alimentos. 272, 141-147 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Igual, M., García-Martínez, E., Camacho, M. & Martínez-Navarrete, N. Efecto del tratamiento térmico y almacenamiento sobre la estabilidad de los ácidos orgánicos y el valor funcional del zumo de pomelo. Química de los alimentos. 118, 291–299 (2010).

Artículo CAS Google Scholar

Wald, EL y col. El uso de hidrocortisona, ácido ascórbico y tiamina se asocia con una menor mortalidad en el shock séptico pediátrico. Soy. J. Respirar. Crítico. Cuidado médico. 201, 863–867 (2020).

Artículo PubMed Google Scholar

Fang, T. y col. Variación de la concentración de ácido ascórbico en frutos de manzanas cultivadas y silvestres. Química de los alimentos. 225, 132-137 (2017).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Rodríguez, GM, Sibaja, JC, Espitia, PJ & Otoni, CG Envases con activos antioxidantes a base de películas comestibles de papaya incorporadas con Moringa oleifera y ácido ascórbico para la conservación de alimentos. Hidrocoloides alimentarios 103, 105630 (2020).

Artículo de Google Scholar

Mazurek, A. & Jamroz, J. Precisión de la cuantificación del ácido dehidroascórbico con el uso del método de resta: Validación del método HPLC-DAD para la determinación de vitamina C total en los alimentos. Química de los alimentos. 173, 543–550 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Masoumi, H., Ghaemi, A. y Gilani, HG Aprovechamiento del rendimiento del poliestireno hiperreticulado para la eliminación de iones de metales pesados multicomponente de aguas residuales. J. Medio Ambiente. Química. Ing. 9, 105724 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Ahmed, MB y cols. Preparación de carbón activado a partir de materia prima de biomasa: producción limpia y adsorción de dióxido de carbono. J. Limpio. Pinchar. 225, 405–413 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Franco, DS et al. Adsorción altamente efectiva de efluentes de fenol sintético mediante un nuevo carbón activado preparado a partir de desechos de frutas de la especie forestal Ceiba speciosa. J. Medio Ambiente. Química. Ing. 9, 105927 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Gu, S., Kang, X., Wang, L., Lichtfouse, E. y Wang, C. Adsorbentes minerales de arcilla para la eliminación de metales pesados de aguas residuales: una revisión. Reinar. Química. Letón. 17, 629–654 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Alavijeh, MA, Sarvi, MN y Afarani, ZR Propiedades de adsorción de vitamina B12 en nanoarcilla como portador versátil. Química de los alimentos. 219, 207–214 (2017).

Artículo de Google Scholar

Ghaemi, A., Torab-Mostaedi, M. & Ghannadi-Maragheh, M. Caracterizaciones de la adsorción de estroncio (II) y bario (II) a partir de soluciones acuosas que utilizan polvo de dolomita. J. Peligro. Madre. 190, 916–921 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Ghaemi, A., Torab-Mostaedi, M., Shahhosseini, S. y Asadollahzadeh, M. Caracterización del proceso de eliminación de Ag (I), Co (II) y Cu (II) de soluciones acuosas utilizando polvo de dolomita. Coreano J. Chem. Ing. 30, 172–180 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Assaf, JC y cols. Diversos métodos para la descontaminación de aflatoxina M1 en la leche utilizando adsorbentes microbianos. Toxinas 11, 304 (2019).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ince, OK, Ince, M., Yonten, V. y Goksu, A. Un estudio de utilización de residuos de alimentos para eliminar el plomo (II) de las bebidas. Química de los alimentos. 214, 637–643 (2017).

Artículo PubMed Google Scholar

Saleh, Protocolos TA para la síntesis de nanomateriales, polímeros y materiales ecológicos como adsorbentes para tecnologías de tratamiento de agua. Reinar. Tecnología. Innovación. 24, 101821 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Stuart, P. Las ventajas y desventajas de la digestión anaeróbica como fuente de energía renovable (Universidad de Loughborough, 2006).

Google Académico

Foroutan, R., Peighambardoust, SJ, Mohammadi, R., Peighambardoust, SH y Ramavandi, B. Desarrollo de un nuevo adsorbente magnético de ceniza de cáscara de nuez/almidón/Fe3O4 para la eliminación eficaz de iones de cobre: tratamiento de muestras de agua subterránea. Quimiosfera 296, 133978 (2022).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Ahmadi, A. y col. Nanocompuesto de arcilla de montmorillonita/almidón/CoFe2O4 como material funcional superior para la absorción de moléculas de tinte catiónico del agua y las aguas residuales. Madre. Química. Física. 284, 126088 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Foroutan, R. et al. Reducción de iones de níquel de soluciones acuosas y aguas residuales de la industria de la construcción naval utilizando hidroxiapatita de pico de pollo ZIF-8. J. Mol. Licuado. 356, 119003 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Savari, A. y col. Características fisicoquímicas y mecanismo de eliminación de fluoruro utilizando zeolita-circonio en polvo en modos de sonicación y agitación pulsada y continua. Adv. Tecnología en polvo. 31, 3521–3532 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Khoshraftar, Z., Masoumi, H. & Ghaemi, A. Una visión del potencial del polvo de dolomita como sorbente en la eliminación de metales pesados: una revisión. Caso Stud. Química. Reinar. Ing. 7, 100276 (2022).

Artículo de Google Scholar

Masoumi, H., Ghaemi, A. y Gilani, HG Evaluación del rendimiento de polímeros hiperentrecruzados en la eliminación de iones de metales pesados peligrosos: una revisión. Purificación de separación. Tecnología. 260, 118221 (2020).

Artículo de Google Scholar

Ruthiraan, M. y col. Una descripción general del material magnético: preparación y eliminación por adsorción de metales pesados de aguas residuales. Magn. Nanoestructura. Medio ambiente. Agrícola. Aplica. 1, 131-159 (2019).

Artículo de Google Scholar

Homagai, PL, Poudel, R., Poudel, S. & Bhattarai, A. Adsorción y eliminación de tinte violeta cristal de una solución acuosa mediante cáscara de arroz modificada. Heliyon 8, e09261 (2022).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bansal, M., Garg, U., Singh, D. & Garg, V. Eliminación de Cr (VI) de soluciones acuosas mediante el procesamiento previo al consumo de desechos agrícolas: un estudio de caso de la cáscara de arroz. J. Peligro. Madre. 162, 312–320 (2009).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Chowdhury, S., Mishra, R., Saha, P. & Kushwaha, P. Termodinámica de adsorción, cinética y calor isostérico de adsorción de verde de malaquita sobre cáscara de arroz modificada químicamente. Desalinización 265, 159-168 (2011).

Artículo CAS Google Scholar

El-Shafey, E. Sorción de Cd (II) y Se (IV) de una solución acuosa utilizando cáscara de arroz modificada. J. Peligro. Madre. 147, 546–555 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Hsu, S.-T. y Pan, T.-C. Adsorción de paraquat utilizando cáscara de arroz modificada con ácido metacrílico. Biores. Tecnología. 98, 3617–3621 (2007).

Artículo CAS Google Scholar

Chen, Y., Wang, F., Duan, L., Yang, H. & Gao, J. Adsorción de tetraciclina en cenizas de cáscara de arroz, un residuo agrícola: sus estudios cinéticos y termodinámicos. J. Mol. Licuado. 222, 487–494 (2016).

Artículo CAS Google Scholar

Ashrafi, SD, Kamani, H., Jaafari, J. y Mahvi, AH Diseño experimental y modelado de superficie de respuesta para la optimización de la eliminación de fluoroquinolonas de una solución acuosa mediante cáscara de arroz modificada con NaOH. Desalinización. Tratamiento de agua. 57, 16456–16465 (2016).

Artículo CAS Google Scholar

Fatima, T., Nadeem, R., Masood, A., Saeed, R. y Ashraf, M. Absorción de plomo mediante salvado de arroz modificado químicamente. En t. J. Medio Ambiente. Ciencia. Tecnología. 10, 1255-1264 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Lahieb, FM, Al-Sharify, ZT, Farah, FM Papel de la cáscara de arroz como sorbente natural en el equilibrio y la cinética de la sorción de paracetamol. En: Serie de conferencias IOP: Ciencia e ingeniería de materiales, 012053. (IOP Publishing, 2020).

Awwad, N., Gad, H., Ahmad, M. & Aly, H. Sorción de lantano y erbio de una solución acuosa mediante carbón activado preparado a partir de cáscara de arroz. Surf de coloides. B 81, 593–599 (2010).

Artículo CAS Google Scholar

Suntornsuk, L., Gritsanapun, W., Nilkamhank, S. y Paochom, A. Cuantificación del contenido de vitamina C en jugo de hierbas mediante titulación directa. J. Farmacéutica. Biomédica. Anal. 28, 849–855 (2002).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Munir, N., Hameed, A., Haq, R. y Naz, S. Cambios bioquímicos en cultivares de naranjas dulces infectadas con el virus de la tristeza de los cítricos. Braz. J. Biol. 79, 742–748 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Wu, W. y col. Optimización del proceso de preparación de quelato de calcio-péptido colágeno de hueso de cerdo mediante metodología de superficie de respuesta y su caracterización estructural y análisis de estabilidad. Química de los alimentos. 284, 80–89 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Chowdhury, S., Chakraborty, S. y Saha, PD Optimización de la superficie de respuesta de un proceso dinámico de adsorción de tinte: un estudio de caso de adsorción de cristal violeta en cáscara de arroz modificada con NaOH. Reinar. Ciencia. Contaminación. Res. 20, 1698-1705 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Popoola, LT Cáscara de arroz y cáscara de nuez nanomagnética para sorción de Cd (II): diseño y optimización utilizando inteligencia artificial y experto en diseño. Heliyon 5, e02381 (2019).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Bhattacharya, S. Diseño compuesto central para metodología de superficie de respuesta y su aplicación en farmacia. En Metodología de Superficie de Respuesta en Ciencias de la Ingeniería (IntechOpen, 2021).

De Oliveira, LG et al. Metodología de superficie de respuesta para la optimización de la tecnología de fabricación avanzada: fundamentos teóricos, directrices prácticas y revisión de la literatura de encuestas. En t. J. Adv. Fabricante. Tecnología. 104, 1785–1837 (2019).

Artículo de Google Scholar

Zhang, P. y col. Un compuesto verde de biocarbón y óxido de hierro para la eliminación del azul de metileno. J. Peligro. Madre. 384, 121286 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Ooi, J. y col. Evaluación de desechos de escamas de pescado como adsorbente ecológico y de bajo costo para la eliminación de un colorante azoico: estudios de equilibrio, cinéticos y termodinámicos. Biores. Tecnología. 245, 656–664 (2017).

Artículo CAS Google Scholar

Munagapati, VS, Wen, J.-C., Pan, C.-L., Gutha, Y. y Wen, J.-H. Rendimiento de adsorción mejorado del colorante azoico rojo 120 reactivo a partir de una solución acuosa utilizando polvo de cáscara de naranja modificado con amina cuaternaria. J. Mol. Licuado. 285, 375–385 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Daffalla, SB, Mukhtar, H. & Shaharun, MS Caracterización del adsorbente desarrollado a partir de cáscara de arroz: efecto del grupo funcional de la superficie sobre la adsorción de fenol. J. Aplica. Ciencia. 10, 1060 (2010).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Katal, R., Baei, MS, Rahmati, HT & Esfandian, H. Estudio cinético, isotérmico y termodinámico de la adsorción de nitrato a partir de una solución acuosa utilizando cáscara de arroz modificada. J. Ind. Ing. Química. 18, 295–302 (2012).

Artículo CAS Google Scholar

Emdadi, Z., Asim, N., Yarmo, MA y Sopian, K. Efecto de los tratamientos químicos sobre la propiedad de absorción de agua de la cáscara de arroz (RH). En t. J. química. Ing. Aplica. 6, 273 (2015).

CAS Google Académico

Shen, Y. & Fu, Y. Carbón de cáscara de arroz activado por KOH mediante pirólisis de CO2 para adsorción de fenol. Madre. Hoy Energía 9, 397–405 (2018).

Artículo de Google Scholar

Wen, T. y col. Producción de nanopartículas magnéticas genéricas de Fe3O4 decoradas con compuestos de desechos de té para una sorción altamente eficiente de Cu (II) y Zn (II). J. Medio Ambiente. Química. Ing. 5, 3656–3666 (2017).

Artículo CAS Google Scholar

Chang, J. y col. Adsorción de azul de metileno sobre nanocompuesto Fe3O4/montmorillonita activada. Aplica. Ciencia de la arcilla. 119, 132-140 (2016).

Artículo CAS Google Scholar

Gong, J. y col. Nanopartículas de óxido de hierro recubiertas de goma laca para la eliminación de iones de cadmio (II) de una solución acuosa. J. Medio Ambiente. Ciencia. 24, 1165-1173 (2012).

Artículo CAS Google Scholar

Shoumkova, A. & Stoyanova, V. Caracterización SEM-EDX y XRD de zeolita NaA, sintetizada a partir de cáscara de arroz y chatarra de aluminio mediante diferentes procedimientos para la preparación del hidrogel inicial. J. Mater poroso. 20, 249–255 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Yuwei, C. & Jianlong, W. Preparación y caracterización de nanopartículas magnéticas de quitosano y su aplicación para la eliminación de Cu (II). Química. Ing. J. 168, 286–292 (2011).

Artículo de Google Scholar

Liu, X. y col. Adsorción mejorada de colorantes de aguas residuales a través de nanopartículas de Fe3O4 con carbón activado funcionalizado. J. Peligro. Madre. 373, 397–407 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zhu, H.-Y. et al. Eliminación de adsorción de rojo congo sobre compuesto magnético de celulosa / Fe3O4 / carbón activado: estudios de equilibrio, cinéticos y termodinámicos. Química. Ing. J. 173, 494–502 (2011).

Artículo CAS Google Scholar

Fox, J. & Weisberg, S. Visualización del ajuste y la falta de ajuste en modelos de regresión complejos con gráficos de efectos predictivos y residuos parciales. J. estadística. Software. 87, 1-27 (2018).

Artículo de Google Scholar

Khoshraftar, Z., Masoumi, H. & Ghaemi, A. Metodología experimental de superficie de respuesta (RSM) y modelado de transferencia de masa para la eliminación de metales pesados utilizando polvo de dolomita como adsorbente económico. Caso Stud. Química. Reinar. Ing. 7, 100329 (2023).

Artículo CAS Google Scholar

Azimi, EB, Badiei, A. & Ghasemi, JB Eliminación eficiente de verde de malaquita de las aguas residuales mediante el uso de nitruro de carbono mesoporoso dopado con boro. Aplica. Navegar. Ciencia. 469, 236–245 (2019).

ADS del artículo Google Scholar

Asfaram, A., Ghaedi, M., Hajati, S. y Goudarzi, A. Síntesis de nanomaterial magnético basado en γ-Fe2O3 para la adsorción de tintes asistida por ultrasonidos: modelado y optimización. Ultrasonido. Sonochem. 32, 418–431 (2016).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Masoumi, H., Ghaemi, A. & Ghanadzadeh, HG Eliminación de plomo de una solución multicomponente de plomo, níquel y cadmio utilizando poliestireno hiperreticulado: modelado experimental y RSM. J. Medio Ambiente. Química. Ing. 9, 106579 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Foroutan, R., Peighambardoust, SJ, Mohammadi, R., Ramavandi, B. & Boffito, DC Transesterificación en un solo recipiente de aceite de Moringa oleifera no comestible sobre un catalizador de MgO/K2CO3/HAp derivado de desechos esqueléticos de aves. Reinar. Tecnología. Innovación. 21, 101250 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Foroutan, R., Peighambardoust, SJ, Mohammadi, R., Peighambardoust, SH y Ramavandi, B. Aplicación de ceniza de cáscara de nuez/ZnO/K2CO3 como nuevo catalizador compuesto para la generación de biodiesel a partir de aceite de Moringa oleifera. Combustible 311, 122624 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Foroutan, R., Peighambardoust, SJ, Mohammadi, R., Peighambardoust, SH y Ramavandi, B. Aplicación de compuesto de tiza residual/CoFe2O4/K2CO3 como catalizador recuperable para la generación de biodiesel a partir de aceite de girasol. Quimiosfera 289, 133226 (2022).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Foroutan, R., Zareipour, R. & Mohammadi, R. Adsorción rápida de iones de cromo (VI) de aguas residuales sintéticas utilizando bentonita y compuestos de bentonita/biocarbón: un estudio comparativo. Madre. Res. Expreso 6, 025508 (2018).

ADS del artículo Google Scholar

Khatooni, H., Peighambardoust, SJ, Foroutan, R., Mohammadi, R. y Ramavandi, B. Adsorción de azul de metileno utilizando carboximetilcelulosa-g-poli (ácido acrilamida-com-metacrílico) de sodio / hidrogel nanocompuesto Cloisite 30B. J. Polim. Reinar. 31, 297–311 (2023).

Artículo CAS Google Scholar

Masoumi, H., Ghaemi, A. y Gilani, HG Evaluación del rendimiento de polímeros hiperentrecruzados en la eliminación de iones de metales pesados peligrosos: una revisión. Sep. Purif. Tecnología. 260, 118221 (2020).

Artículo de Google Scholar

Li, Y. et al. Preparación de sílice mesoporosa magnética a partir de cáscara de arroz para la eliminación de aflatoxina B1: proceso óptimo y mecanismo de adsorción. MÁS UNO 15, e0238837 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Noori, M., Tahmasebpoor, M. y Foroutan, R. Capacidad de adsorción mejorada de polvos/perlas de clinoptilolita magnética de bajo costo para la eliminación efectiva del azul de metileno: estudios de adsorción y desorción. Madre. Química. Física. 278, 125655 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Naeimi, B., Foroutan, R., Ahmadi, B., Sadeghzadeh, F. & Ramavandi, B. Eliminación de Pb (II) y Cd (II) de soluciones acuosas, aguas residuales de astilleros y lixiviados de vertederos mediante biomasa modificada de Rhizopus oryzae. Madre. Res. Expreso 5, 045501 (2018).

ADS del artículo Google Scholar

Zhou, Y. et al. Eliminación de la aflatoxina B1 de una solución acuosa utilizando sílice mesoporosa magnética con injertos de aminoácidos preparada a partir de cáscara de arroz. Química de los alimentos. 389, 132987 (2022).

Artículo PubMed Google Scholar

Lawagon, CP, Amon, REC, Lawagon, CP & Amon, REC Limpiador magnético de cenizas de cáscara de arroz como adsorbente eficiente de azul de metileno. Reinar. Ing. Res. 25, 685–692 (2019).

Artículo de Google Scholar

Ruiz, BG, Roux, S., Courtois, F. & Bonazzi, C. Método espectrofotométrico para la cuantificación rápida de ácido ascórbico y ácido deshidroascórbico en matriz simple para mediciones cinéticas. Química de los alimentos. 211, 583–589 (2016).

Artículo de Google Scholar

Hosseini, SS, Hamadi, A., Foroutan, R., Peighambardoust, SJ & Ramavandi, B. Descontaminación de Cd2+ y Pb2+ de una solución acuosa utilizando un nanocompuesto magnético de cáscara de huevo/almidón/Fe3O4. J. Ing. de Procesos de Agua. 48, 102911 (2022).

Artículo de Google Scholar

Andrade, CA et al. Comportamiento de adsorción y mecanismo de la oxitetraciclina en cenizas de cáscara de arroz: cinética, equilibrio y termodinámica del proceso. Contaminación del agua, el aire y el suelo. 231, 1-16 (2020).

Artículo de Google Scholar

Chen, S. y col. Estudio de la adsorción de colorantes con diferentes propiedades mediante biocarbón de lodos de cáscara de arroz: Capacidad de adsorción, isoterma, cinética, termodinámica y mecanismo. J. Mol. Licuado. 285, 62–74 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Kheddo, A., Rhyman, L., Elzagheid, MI, Jeetah, P. y Ramasami, P. Adsorción de aguas residuales teñidas sintéticas utilizando carbón activado de cáscara de arroz. Aplica SN Ciencia. 2, 1-14 (2020).

Artículo de Google Scholar

Alver, E., Metin, A. Ü. & Brouers, F. Adsorción de azul de metileno en un biocompuesto magnético de alginato/cáscara de arroz. En t. J. Biol. Macromol. 154, 104-113 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Tavlieva, MP, Genieva, SD, Georgieva, VG & Vlaev, LT Termodinámica y cinética de la eliminación de iones manganeso(II) de soluciones acuosas mediante cenizas de cáscara de arroz blanco. J. Mol. Licuado. Rev. 211, 938–947 (2015).

Artículo CAS Google Scholar

Anbia, M., Parvin, Z. y Sepehrian, M. Aplicación de materiales nanoporosos modificados en la adsorción de ácido ascórbico. Parte. Ciencia. Tecnología. 37, 750–756 (2018).

Artículo de Google Scholar

Lv, S., Li, C., Mi, J. & Meng, H. Un carbón activado funcional para la adsorción eficiente de fenol derivado de la pirólisis de la cáscara de arroz, activación con KOH y modificación con EDTA-4Na. Aplica. Navegar. Ciencia. 510, 145425 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Suc, NV y Kim Chi, D. Eliminación de rodamina B de una solución acuosa mediante adsorción en cenizas de cáscara de arroz activadas por microondas. J. Dispers. Ciencia. Tecnología. 38, 216–222 (2017).

Artículo CAS Google Scholar

Ashrafi, S., Kamani, H. & Mahvi, A. El estudio de optimización de la adsorción directa de rojo 81 y azul de metileno en cáscara de arroz modificada con NaOH. Desalinización. Tratamiento de agua. 57, 738–746 (2016).

Artículo CAS Google Scholar

Franco, DS, Cunha, JM, Dortzbacher, GF & Dotto, GL Adsorción de Co (II) a partir de soluciones acuosas sobre cáscara de arroz modificada mediante tecnologías supercríticas y asistidas por ultrasonido. Proceso de seguridad. Reinar. Prot. 109, 55–62 (2017).

Artículo CAS Google Scholar

Zhang, G., Qu, J., Liu, H., Cooper, AT & Wu, R. CuFe2O4/compuesto de carbón activado: un nuevo adsorbente magnético para la eliminación del ácido naranja II y la regeneración catalítica. Quimiosfera 68, 1058-1066 (2007).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Mathurasa, L. & Damrongsiri, S. Modificación sencilla y de bajo costo de la cáscara de arroz para mejorar eficientemente la adsorción de amonio y nitrato. En t. J. Reciclar. Org. Residuos agrícolas. 7, 143-151 (2018).

Artículo de Google Scholar

Saremi, F., Miroliaei, MR, Nejad, MS y Sheibani, H. Adsorción de antibiótico de tetraciclina de soluciones acuosas en biocarbón mejorado con vitamina B6 derivado de hojas de palmera datilera. J. Mol. Licuado. 318, 114126 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Kaur, P., Kaur, P. & Kaur, K. Eliminación por adsorción de imazetapir e imazamox de una solución acuosa utilizando cáscara de arroz modificada. J. Limpio. Pinchar. 244, 118699 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Kaykioğlu, G. & Güneş, E. Estudio cinético y de equilibrio de la adsorción de azul de metileno utilizando cenizas de cáscara de arroz activadas con H2SO4. Desalinización. Tratamiento de agua. 57, 7085–7097 (2016).

Artículo de Google Scholar

Mohammadi, M., Ghaemi, A., Torab-Mostaedi, M., Asadollahzadeh, M. & Hemmati, A. Adsorción de cadmio (II) y níquel (II) sobre polvo de dolomita. Desalinización. Tratamiento de agua. 53, 149-157 (2015).

Artículo CAS Google Scholar

Bui, TX y Choi, H. Influencia de la fuerza iónica, aniones, cationes y materia orgánica natural en la adsorción de productos farmacéuticos a la sílice. Quimiosfera 80, 681–686 (2010).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Descargar referencias

Esta investigación no recibió ninguna subvención específica de agencias de financiación del sector público, comercial o sin fines de lucro.

Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Guilan, Rasht, 4199613776, Irán

Azam Aslani y Hossein Ghanadzadeh Gilani

Escuela de Ingeniería Química, de Petróleo y Gas, Universidad de Ciencia y Tecnología de Irán, Teherán, 13114-16846, Irán

Hadiseh Masoumi y Ahad Ghaemi

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

AA y HM: Conceptualización, Metodología, Software, Concepción y diseño de los experimentos, Validación, Análisis formal, Investigación, Recursos, Curación de datos, Escritura: borrador original, Escritura: revisión y edición. AG y HGG: Supervisión, Adquisición de fondos, Metodología, Software, validación, análisis formal, investigación, recursos, curación de datos, redacción: revisión y edición, visualización, administración de proyectos. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Ahad Ghaemi.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado al autor(es) original(es) y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

Aslani, A., Masoumi, H., Ghanadzadeh Gilani, H. et al. Mejora del rendimiento de adsorción del ácido l-ascórbico a partir de una solución acuosa utilizando cáscara de arroz magnética como adsorbente: modelado experimental y RSM. Representante científico 13, 10860 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-38093-x

Descargar cita

Recibido: 11 de mayo de 2023

Aceptado: 03 de julio de 2023

Publicado: 05 de julio de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-38093-x

Cualquier persona con la que comparta el siguiente enlace podrá leer este contenido:

Lo sentimos, actualmente no hay un enlace para compartir disponible para este artículo.

Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenidos Springer Nature SharedIt

Al enviar un comentario, acepta cumplir con nuestros Términos y pautas de la comunidad. Si encuentra algo abusivo o que no cumple con nuestros términos o pautas, márquelo como inapropiado.

Blog