グリーン吸着剤であるナッツシェルによる水溶液からのPb(II)吸着。吸着研究,再生研究,スケールアップ設計,生物学的指標への影響,MLRモデリング

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J Colloid Interface Sci.2020 Jul;580:245-255. S0021-9797(20)30895-X. doi: 10.1016/j.jcis.2020.07.017.Epub 2020-07-12.

グリーン吸着剤であるナッツシェルによる水溶液からのPb(II)吸着。吸着研究,再生研究,スケールアップ設計,生物学的指標への影響,MLRモデリング

Pb(II) adsorption from aqueous solution by nutshells, green adsorbent: Adsorption studies, regeneration studies, scale-up design, its effect on biological indicator and MLR modeling.

Abhishek Das
Nirjhar Bar
Sudip Kumar Das

PMID: 32683121 DOI: 10.1016/j.jcis.2020.07.017.

抄録

本論文では、クルミ殻やアーモンド殻などの農業廃棄物であるナッツ殻を利用して、Pb(II)を含む水溶液の処理を行った。鉛(II)は典型的な有毒物質であり、環境に多大な影響を与えている。鉛(II)は、環境に悪影響を及ぼす代表的な有害物質であり、様々な産業廃水缶からの排水は、残渣や余剰な生ごみを利用して処理されている。本研究では、クルミやアーモンドの殻を利用したPb(II)除去に着目した。これらのグリーン吸着剤は、SEM、FTIR、pHおよびBET分析装置を用いて特徴付けられている。動作パラメータは、最初に最適化される。擬似2次運動論とLangmuir等温線モデルは、両方のナッツ殻に対してより良い適用性を持つことがわかった。化学的収着プロセスは、高温では物理的収着プロセスに従うが、低温では物理的収着プロセスに従うことが報告されている。温度が高いほど、金属イオンをより効率的に除去することができる。吸着プロセスは、どちらのナッツの殻でも自発的かつ吸熱的である。脱着研究では、吸着剤が数回使用できることが示されている。Pb(II)の致命的な影響は、Gallus gallus domesticusのRBC数によって報告されている。処理液はやや有害性が低いことが観察されている。産業排水を用いた適用試験に成功した。スケールアップ設計の検討を行った。実験で得られたデータを用いて、統計的なモデル化にも成功した。本研究では、両方の木の実がPb(II)を除去できる可能性があることを示している。

In this paper, agricultural waste nutshells, such as walnut and almond shell, were utilized to treat Pb(II) containing aqueous solution. Lead(II) is a typical poisonous, commercial, water-pollutant, having multiple awful effects on the environment. The effluent of the different industrial wastewater cans is treated by using leftover and excess green waste. This finding is focused on the utilization of walnut and almond shells for Pb(II) removal. These green adsorbents are characterized using SEM, FTIR, pH and BET analyzer. The operating parameters are first optimized. The pseudo-2nd order kinetic, as well as the Langmuir isotherm model, have better applicability for both nutshells. Chemical sorption processes have been reported at higher temperatures, whereas at a lower temperature, it follows the physical sorption process. Elevated temperature helps to remove the metal ion more efficiently. The sorption process is spontaneous and endothermic for both nutshells. The desorption study shows that adsorbents can be used several times. Deadly effects of Pb(II) have been reported by the RBC count of Gallus gallus domesticus. It's been observed that the treated solution is somewhat less harmful. Application study using industrial effluent is successfully demonstrated. The scale-up design operation has been investigated. Statistical modeling has also been very successfully implemented using the data collected from the experiment. The study indicates that both nutshells have the potential for the removal of Pb(II).