Adsorption of anionic dyes on corn stalks modified by polyaniline: kinetics and thermodynamic studies

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorSoldatkina, Liudmyla M.
dc.contributor.authorZavrychko, M. A.
dc.contributor.authorСолдаткіна, Людмила Михайлівна
dc.contributor.authorЗаврічко, М. А.
dc.contributor.authorСолдаткина, Людмила Михайловна
dc.contributor.authorЗавричко, М. А.
dc.date.accessioned2018-05-14T07:39:19Z
dc.date.available2018-05-14T07:39:19Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractExtensive use of synthetic dyes in different industries has created a major pollution problem. Among various treatments, adsorption has been considered as an effective method due to its simplicity, availability and effectiveness in removing o f dyes from wastewaters. In the current work, the composite “corn stalks-polyaniline” (CS-PAN) is proposed to be used as alternative adsorbent to expensive activated carbons. We have synthesized the new composite by the chemical polymerization o f aniline on the surface o f corn stalks using (NH4) 2S2O8 as an oxidation agent and H3PO4 as a dopant. The composite was characterized by using Fourier infrared spectroscopy, specific surface area analysis, pH o f point zero charge, bulk density, and total pore volume. In comparison with corn stalks, the composite CS-PAN had a high adsorption capacity and efficiency toward anionic dyes (Acid Red and Acid Orange) in the aqueous medium. The adsorption process attains equilibrium within 120-150 min. The adsorption o f the acid dyes increased on CS-PAN composite with increase in temperature. It indicates that the adsorption is an endothermic process. Kinetic studies revealed the adsorption process was best described by the reaction model ofpseudo-second order than pseudo-first order. The activation energy o f adsorption was calculated as 13.1 and 7.8 kJ/mol fo r Acid Red and Acid Orange, respectively. Equilibrium adsorption studies o f the anionic dyes on CS-PAN indicated the Langmuir equation f it better than the Freundlich equation. Maximum adsorption capacity CS-PAN was calculated at different temperatures (303, 313, and 328 K) as 7.010-5, 8.310-5, 10.7-10-5 and 9.810-5, 12.2-10-5, 16.010-5 mol/g toward Acid Red and Acid Orange, respectively. The values o f the standard free energy change have been calculated as -29.6, -30.7, -32.6 fo r Acid Red and -30.1, -31.1, -32.7 kJ/mol fo r Acid Orange at 303, 313, and 323 K, respectively, which indicating that a spontaneous process occurred. Calculations indicated that the enthalpy changes o f adsorption were 6.7 and 1.3 kJ/mol for Acid Red and Acid Orange, respectively. Besides, the calculated standard entropy changes o f adsorption were 107 and 85 J/mol K for Acid Red and Acid Orange, respectively. Consequently, the composite CS-PAN, an inexpensive, easily synthesized, and efficient adsorbent, could be an alternative fo r more costly adsorbents used fo r removal o f anionic dyes in wastewater treatment.uk
dc.description.abstractХімічною полімеризацією аніліну на поверхні стебел кукурудзи (СК) за допомогою окиснювача (NH4) 2S2O8, та допанта H3PO4 отримано композит СК-ПАН. Його застосували як новий адсорбент для адсорбції аніонних 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 псевдодругого 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.
dc.description.abstractХимической полимеризацией анилина на поверхности стеблей кукурузы (СК) с помощью окислителя (NH4) 2S2O8 и допанта H3PO4 получен композит СК-ПАН. Его использовали в качестве нового адсорбента для адсорбции анионных красителей (кислотного красного и кислотного оранжевого). Изучена кинетика и термодинамика адсорбции красителей из водных растворов на СК и СК-ПАН. Кинетика адсорбции красителей с помощью СК и СК-ПАН хорошо описывается моделью псевдо-второго порядка. Равновесные данные проанализированы с помощью уравнений изотерм Фрейндлиха и Ленгмюра. Модель Ленгмюра лучше описывает экспериментальные изотермы адсорбции, чем модель Фрейнлдиха. Термодинамических расчеты показали, что адсорбция является спонтанным и эндотермическим процессом.
dc.identifierUDC 544.723.21(635.67-035.26) :544.723(547.97-128.2):544.3/4
dc.identifierdoi: 10.15407/hftp08.01.044
dc.identifier.citationChemistry, Physics and Technology o f Surfaceuk
dc.identifier.urihttps://dspace.onu.edu.ua/handle/123456789/14861
dc.language.isoenuk
dc.relation.ispartofseries;V. 8, № 1.
dc.subjectadsorptionuk
dc.subjectkineticsuk
dc.subjectthermodynamicsuk
dc.subjectanionic dyeuk
dc.subjectcorn stalkuk
dc.subjectpolyanilineuk
dc.subjectадсорбціяuk
dc.subjectкінетикаuk
dc.subjectтермодинамікаuk
dc.subjectаніонний барвникuk
dc.subjectстебла кукурудзиuk
dc.subjectполіанілінuk
dc.subjectадсорбцияuk
dc.subjectкинетикаuk
dc.subjectтермодинамикаuk
dc.subjectанионный красительuk
dc.subjectстебли кукурузыuk
dc.subjectполианилинuk
dc.titleAdsorption of anionic dyes on corn stalks modified by polyaniline: kinetics and thermodynamic studiesuk
dc.title.alternativeАдсорбція аніонних барвників на стеблах кукурудзи , модифікованих поліаніліном : кінетика та термодинамічні дослідженняuk
dc.title.alternativeАдсорбция анионных красителей на стеблях кукурузы , модифицированных полианилином : кинетика и термодинамические исследованияuk
dc.typeArticleuk
Файли
Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
44-55.pdf
Розмір:
272.24 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити
Зібрання
Статті та доповіді ФХФ