Adsorptive Removal of Pollutants from Liquid Phase Using Activated Carbon Developed from a Blend of Solid Wastes

القسم: Research Article
cover
إصدار
مجلد 2 عدد 1 (2024): كانون الثاني 2024 مجلة بيئة الرافدين
منشور
Oct 6, 2025

الملخص

   التكسير الحراري المشترك لمطاط إطارات السيارات التالفة  وبذور التمر في مفاعل عمودي ذو الوجبة الواحدة تحت جو خامل لإنتاج الفحم الحراري، والذي بدوره استخدم في تحضير الكاربون المنشط بطريقة التنشيط بهيدروكسيد البوتاسيوم بعد ضبط ظروف التحضير. عملية تحضير الكاربون المنشط تمت من خلال ضبط ظروف عملية التحضير من كمية عامل التنشيط المستخدمة، درجة حرارة التنشيط (°500-900° م) وزمن التنشيط (30-150 دقيقة). أفضل نموذج من الكاربون المنشط تم تحضيره باستخدام نسبة عامل التنشيط الى مادة أولية1:2 عند درجة حرارة °700م لمدة ساعة واحدة. بعد تشخيص الكربون المنشط بتقنيات مختلفة مثل المساحة السطحية بطريقة BET، المجهر الماسح الضوئي، طيف حيود الاشعة السينية وتحليل  العناصر بطريقة الانبعاث المشتت للأشعة السينية، حيث اشارت النتائج الى امتلاك هذا الكاربون مساحة السطحية 371.56 م2/غم وبمعدل قطر مسام 3.81 نانوميتر، مما يدل الى تركيبه المسامي الانتقالي. هذا الكاربون المنشط تم استخدامه في مجالين مختلفين الأول كان في عملية الازالة الامتزازية لمركب ثنائي بنزوثيوفين من نموذج الكازولين (200 جزء في المليونDBT من مركب ثنائي بنزوثايوفين/ هكسان ) والثانية عملية تنقية الماء الملوث بصبغة عضوية (ايريكروم بلاك تي ). بالنسبة لإزالة مركب الكبريت من الوقود، أفضل إزالة تمت باستخدام 0.3 غم من الكاربون المنشط عند 25 م° وزمن تلامس 30 دقيقة، حيث بلغت نسبة الازالة 95.45%. اما اقصى إزالة للصبغة العضوية من الماء الملوث فتمت باستخدام 0.20 غم من الفحم عند 25 م° وزمن تلامس 60 دقيقة، حيث بلغت نسبة الازالة 98.97% . اظهر الكاربون المنشط قابلية إعادة استخدامه لعدة مرات وبكفاءة جيدة.

المراجع

  1. Kharrazi, S. M., Soleimani, M., Jokar, M., Richards, T., Pettersson, A., & Mirghaffari, N. (2021). Pretreatment of lignocellulosic waste as a precursor for synthesis of high porous activated carbon and its application for Pb (II) and Cr (VI) adsorption from aqueous solutions. International Journal of Biological Macromolecules, 180, 299-310.
  2. Khan, S. A., Khan, S. B., & Asiri, A. M. (2016). Layered double hydroxide of Cd-Al/C for the mineralization and de-coloration of dyes in solar and visible light exposure. Scientific reports, 6(1), 35107.
  3. Gita, S., Hussan, A., & Choudhury, T. G. (2017). Impact of textile dyes waste on aquatic environments and its treatment. Environ. Ecol, 35(3C), 2349-2353.
  4. Uddin, M. T., Rahman, M. A., Rukanuzzaman, M., & Islam, M. A. (2017). A potential low cost adsorbent for the removal of cationic dyes from aqueous solutions. Applied Water Science, 7, 2831-2842.
  5. Moradi, M., Karimzadeh, R., & Moosavi, E. S. (2018). Modified and ion exchanged clinoptilolite for the adsorptive removal of sulfur compounds in a model fuel: New adsorbents for desulfurization. Fuel, 217, 467-477.
  6. Dehghan, R., & Anbia, M. (2017). Zeolites for adsorptive desulfurization from fuels: A review. Fuel Processing Technology, 167, 99-116.
  7. ‏Fadhil, A. B., & Kareem, B. A. (2021). Co-pyrolysis of mixed date pits and olive stones: Identification of bio-oil and the production of activated carbon from bio-char. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 158, 105249.
  8. da Silva, M. C., Schnorr, C., Lütke, S. F., Knani, S., Nascimento, V. X., Lima, É. C., ... & Dotto, G. L. (2022). KOH activated carbons from Brazil nut shell: Preparation, characterization, and their application in phenol adsorption. Chemical Engineering Research and Design, 187, 387-396.
  9. ‏‏Daabo, A. M., Saeed, L. I., Altamer, M. H., Fadhil, A. B., & Badawy, T. (2022). The production of bio-based fuels and carbon catalysts from chicken waste. Renewable Energy, 201, 21-34.‏
  10. ‏‏Zhang, G., Yang, H., Jiang, M., & Zhang, Q. (2022). Preparation and characterization of activated carbon derived from deashing coal slime with ZnCl2 activation. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 641, 128124.
  11. Hasan, R. A., & Fadhil, A. B. (2023). Conversion of atmospheric residue into upgraded fuel and carbon adsorbent for the adsorptive desulfurization process. Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures, 31(5), 423-434.
  12. Omar, N. A., Al-Shaker, Y. M., & Fadhil, A. B. (2023). Development of mesoporous activated carbon from waste tires rubber via one-step activation using a blend of ZnCl2/FeCl3 and its application in Eriochrome Black T and Cr (VI) removal from aqueous phase. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 1-25.
  13. Charola, S., Patel, H., Chandna, S., & Maiti, S. (2019). Optimization to prepare porous carbon from mustard husk using response surface methodology adopted with central composite design. Journal of cleaner production, 223, 969-979.
  14. Abbaci, F., Nait-Merzoug, A., Guellati, O., Harat, A., El Haskouri, J., Delhalle, J., ... & Guerioune, M. (2022). Bio/KOH ratio effect on activated biochar and their dye based wastewater depollution. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 162, 105452.
  15. Qiu, Z., Wang, Y., Bi, X., Zhou, T., Zhou, J., Zhao, J., ... & Zhuo, S. (2018). Biochar-based carbons with hierarchical micro-meso-macro porosity for high rate and long cycle life supercapacitors. Journal of Power Sources, 376, 82-90.
  16. Kumar, D. P., Ramesh, D., Subramanian, P., Karthikeyan, S., & Surendrakumar, A. (2022). Activated carbon production from coconut leaflets through chemical activation: Process optimization using Taguchi approach. Bioresource Technology Reports, 19, 101155.
  17. Kaya, M., Şahin, Ö., & Saka, C. (2017). Preparation and TG/DTG, FT-IR, SEM, BET surface area, iodine number and methylene blue number analysis of activated carbon from pistachio shells by chemical activation. International Journal of Chemical Reactor Engineering, 16(2), 20170060.
  18. Patra, B. R., Nanda, S., Dalai, A. K., & Meda, V. (2021). Taguchi-based process optimization for activation of agro-food waste biochar and performance test for dye adsorption. Chemosphere, 285, 131531.
  19. Mopoung, S., Moonsri, P., Palas, W., & Khumpai, S. (2015). Characterization and properties of activated carbon prepared from tamarind seeds by KOH activation for Fe (III) adsorption from aqueous solution. The scientific world journal, 2015.
  20. Zazycki, M. A., Godinho, M., Perondi, D., Foletto, E. L., Collazzo, G. C., & Dotto, G. L. (2018). New biochar from pecan nutshells as an alternative adsorbent for removing reactive red 141 from aqueous solutions. Journal of Cleaner Production, 171, 57-65.
  21. Thommes, M., Kaneko, K., Neimark, A. V., Olivier, J. P., Rodriguez-Reinoso, F., Rouquerol, J., & Sing, K. S. (2015). Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report). Pure and applied chemistry, 87(9-10), 1051-1069.
  22. Zeydouni, G., Kianizadeh, M., Khaniabadi, Y. O., Nourmoradi, H., Esmaeili, S., Mohammadi, M. J., & Rashidi, R. Eriochrme black-T removal from aqueous environment by surfactant modified clay: equilibrium, kinetic, isotherm, and thermodynamic studies, Toxin Rev.,(2018) 1–11.‏
  23. Esvandi, Z., Foroutan, R., Peighambardoust, S. J., Akbari, A., & Ramavandi, B. (2020). Uptake of anionic and cationic dyes from water using natural clay and clay/starch/MnFe2O4 magnetic nanocomposite. Surfaces and Interfaces, 21, 100754.‏
  24. Saleh, T. A., Al-Hammadi, S. A., Tanimu, A., & Alhooshani, K. (2018). Ultra-deep adsorptive desulfurization of fuels on cobalt and molybdenum nanoparticles loaded on activated carbon derived from waste rubber. Journal of colloid and interface science, 513, 779-787.‏

المؤلفون

زينب محمود
يسرى الشاكر
عبدالرحمن فاضل

المعرفات

https://doi.org/10.33899/jre.v2i1.49642
تنزيل هذا الملف
PDF (English)

الإحصائيات

##submission.copyrightAndLicensing##
Creative Commons License

هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.