Adsorption of fluoride ions from aqueous solution by rice husk based nanocellulose

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 45

فایل این مقاله در 21 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_AET-9-3_003

تاریخ نمایه سازی: 9 آبان 1402

چکیده مقاله:

Synthesis of nanocellulose using crop residue rice husk is an innovative method. Morphological and structural characterizations of nanocellulose were analyzed. The rice husk based nanocellulose had a particle height of ۵.۷ nm and a crystallinity index of ۷۰%. Raw rice husk comprises ۳۵% cellulose, ۲۲% hemicellulose, ۱۹.۱% lignin, and ۲۰% ash. Defluoridation of water samples is an imperious provocation for the advancement of society. According to World Health Organisation (WHO) guidelines, a fluoride concentration of more than ۱.۵ milligrams per litre leads to dental problems and bone deficiency. The appropriate defluoridation practice was selected to avoid these problems. Cost-effective nanocellulose from rice husk was used as an adsorbent to purify a fluoride-rich aqueous solution in batch experiments on a lab scale. Response of dose, temperature, time, pH, and initial ion concentration on adsorption capacity and removal efficiency were deliberated. In batch experiments, the highest removal efficiency of fluoride from aqueous solution was ۷۴% at a ۱۲۰ min time, ۲ mg/l initial ion concentration, ۳۰ ˚C temp, ۰.۹ g adsorbent dose at pH ۲. According to WHO standards, fluoride concentrations above ۱.۵ mg/l cause tooth and bone insufficiency. Regeneration showed that the adsorbent was cost-effective and reusable. Two, three, and four-parameter isotherm models were applied to the experimental data. The Freundlich, Langmuir, Temkin, Redlich-Peterson, and Baudu isotherm models and the pseudo-second-order kinetic and intra-particle diffusion models best fit the data. The studied thermodynamic constraints showed the physical adsorption of fluoride.

نویسندگان

Savita Sihag

Department of Environmental Science and Engineering, Guru Jambheshwar University of Science and Technology, Hisar-۱۲۵۰۰۱ (Haryana), India

Jitender Pal

Department of Environmental Science and Engineering, Guru Jambheshwar University of Science and Technology, Hisar-۱۲۵۰۰۱ (Haryana), India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Vijila, B., Gladis, E. E., Jose, J. M. A., Sharmila, ...
  • http://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matpr.۲۰۲۰.۰۹.۷۲۹[۲] Meenakshi, Garg, V. K., Kavita, Renuka, Malik, A. (۲۰۰۴). ...
  • http://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۳.۰۹.۰۰۷[۳] World Health Organization (۲۰۰۱). Environmental Health Criteria (EHC) ...
  • Jolly, S.S., Sing, B.M., Mathur, O.C. (۱۹۶۹). Endemic fluorosis in ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/۰۰۰۲-۹۳۴۳(۶۹)۹۰۱۸۶-۷[۵] Oguz, E. (۲۰۰۵). Adsorption of fluoride on gas concrete ...
  • https://doi.org/۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۴.۰۹.۰۲۰[۶] Dehbandi, R., Moore, F., Keshavarzi, B. (۲۰۱۸). Geochemical sources, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.chemosphere.۲۰۱۷.۱۱.۰۲۱[۷] Mukherjee, I., Singh, U.K., Patra, P.K. (۲۰۱۹). Exploring a ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.chemosphere.۲۰۱۹.۰۵.۲۷۸[۸] Miretzky, P.and Cirelli, A.F. (۲۰۱۱). Fluoride removal from water ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jfluchem.۲۰۱۱.۰۲.۰۰۱[۹] Lahnid, S., Tahaikt, M., Elaroui, K., Idrissi, I., Hafsi, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.desal.۲۰۰۷.۱۱.۰۲۷[۱۰] Reardon, E.J. and Wang, Y. X. (۲۰۰۰). A limestone ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/es۹۹۰۵۴۲k[۱۱] Ndiayea, P.I., Moulin, P., Dominguez, L., Millet, J.C., Charbit, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.desal.۲۰۰۴.۰۷.۰۴۲[۱۲] Meenakshi, S. and Viswanathan, N. (۲۰۰۷). Identification of selective ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jcis.۲۰۰۶.۱۲.۰۳۲[۱۳] Ahmed, S.A. (۲۰۱۱). Batch and fixed-bed column techniques for ...
  • http://dx.doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.carbpol.۲۰۱۰.۰۹.۰۵۱[۱۴] Akafu, T., Chimdi, A., Gomoro, K. (۲۰۱۹). Removal of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۵۵/۲۰۱۹/۴۸۳۱۹۲۶[۱۵] Waghmare, S., Arfin, T., Rayalu, S., Lataye, D., Dubey, ...
  • Bhatnagar, A., Kumar, E., Sillanpaa, M. (۲۰۱۱). Fluoride removal from ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cej.۲۰۱۱.۰۵.۰۲۸[۱۷] Mohapatra, M., Anand, S., Mishra, B.K., Giles, D.E., Singh, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jenvman.۲۰۰۹.۰۸.۰۱۵[۱۸] Yu, X., Tong, S., Ge, M., Zuo, J. (۲۰۱۳). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.carbpol.۲۰۱۲.۰۹.۰۴۵[۱۹] Han, R., Wang, Y., Yu, W., Zou, W., Shi, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۶.۰۷.۰۳۱[۲۰] Vardhan, C. V., Karthikeyan, J. (۲۰۱۱, September). Removal of ...
  • Goering, H. K., Van Soest, P. J. (۱۹۷۰). Forage fiber ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۲۳۶/fns.۲۰۱۳.۴۸۱۰۵[۲۲] Ananthi, A., Geetha, D., Ramesh, P.S. (۲۰۱۶). Preparation and ...
  • Ma’ruf, A., Pramudono, B., Aryanti, N. (۲۰۱۷, March). Lignin isolation ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۶۳/۱.۴۹۷۸۰۸۶[۲۴] Chandra, J., George, N., Narayanankutty, S.K. (۲۰۱۶). Isolation and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.carbpol.۲۰۱۶.۰۱.۰۱۵[۲۵] Mandal, A.andChakrabarty, D. (۲۰۱۱). Isolation of nanocellulose from waste ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.carbpol.۲۰۱۱.۰۶.۰۳۰[۲۶] Alemdar, A. and Sain, M. (۲۰۰۸). Biocomposites from wheat ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compscitech.۲۰۰۷.۰۵.۰۴۴[۲۷] Segal, L.G.J.M.A., Creely, J.J., Martin Jr, A.E., Conrad, C.M. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۷۷/۰۰۴۰۵۱۷۵۵۹۰۲۹۰۱۰۰۳[۲۸] de Souza Lima, M.M.and Borsali, R. (۲۰۰۴). Rodlike cellulose ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/marc.۲۰۰۳۰۰۲۶۸[۲۹] Tang, L.G., Hon, D.N.S., Pan, S.H., Zhu, Y.Q., Wang, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/(SICI)۱۰۹۷-۴۶۲۸(۱۹۹۶۰۱۱۸)۵۹:۳<۴۸۳::AID-APP۱۳>۳.۰.CO;۲-V[۳۰] Azizi Samir, M.A.S., Alloin, F., Dufresne, A. (۲۰۰۵). Review ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/bm۰۴۹۳۶۸۵[۳۱] Moran, J.I., Alvarez, V.A., Cyras, V.P., Vázquez, A. (۲۰۰۸). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۵۷۰-۰۰۷-۹۱۴۵-۹[۳۲] Silverio, H.A., Neto, W.P.F., Dantas, N.O., Pasquini, D. (۲۰۱۳). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.indcrop.۲۰۱۲.۱۰.۰۱۴[۳۳] Johar, N., Ahmad, I., Dufresne, A. (۲۰۱۲). Extraction, preparation ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.indcrop.۲۰۱۱.۱۲.۰۱۶[۳۴] Hornsby, P.R., Hinrichsen, E., Tarverdi, K. (۱۹۹۷). Preparation and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۳/A:۱۰۱۸۵۲۱۹۲۰۷۳۸[۳۵] Deshmukh, W.S., Attar, S.J., Waghmare, M.D. (۲۰۰۹). Investigation on ...
  • Tembhurkar, A.R.andDongre, S. (۲۰۰۶). Studies on fluoride removal using adsorption ...
  • Yadav, A.K., Kaushik, C.P., Haritash, A.K., Kansal, A., Rani, N. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۵.۰۸.۰۰۶[۳۸] Roy, S., Das, P., Sengupta, S. (۲۰۱۷). Thermodynamics and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۸۱۴-۰۱۶-۰۲۱۷-۰[۳۹] Uddin, M.K., Ahmed, S.S., Naushad, M. (۲۰۱۹). A mini ...
  • https://doi.org/۱۰.۵۰۰۴/dwt.۲۰۱۹.۲۳۵۰۹[۴۰] Kir, E., Oruc, H., Kir, I., Sardohan-Koseoglu, T. (۲۰۱۶). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۱۹۴۴۳۹۹۴.۲۰۱۵.۱۱۲۴۳۴۶[۴۱] Jamode, A.V., Sapkal, V.S., Jamode, V.S., Deshmukh, S.K. (۲۰۰۴). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۲۶۰/۰۲۶۳۶۱۷۰۴۳۲۳۱۵۱[۴۲] Chandra, V., Park, J., Chun, Y., Lee, J.W., Hwang, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/nn۱۰۰۸۸۹۷[۴۳] Ho, Y.S. and McKay, G. (۱۹۹۹). Pseudo-second order model ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۳۲-۹۵۹۲(۹۸)۰۰۱۱۲-۵[۴۴] Ho, Y.S. and McKay, G. (۱۹۹۹). The sorption of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۴۳-۱۳۵۴(۹۸)۰۰۲۰۷-۳[۴۵] Freundlich, H. (۱۹۰۶). Concerning adsorption in solutions.Zeitschrift Fur Physikalis- ...
  • Langmuir, I. (۱۹۱۸). Adsorption of gases on plain surfaces of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/ja۰۲۲۴۲a۰۰۴[۴۷] Tian, Y., Wu, M., Lin, X., Huang, P., Huang, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۱۱.۰۴.۰۹۳[۴۸] Chen, Z., Ma, W., Han, M. (۲۰۰۸). Biosorption of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۷.۱۱.۰۶۴[۴۹] Foo, K.Y.and Hameed, B.H. (۲۰۱۰). Insights into the modeling ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cej.۲۰۰۹.۰۹.۰۱۳[۵۰] Benhammou, A., Yaacoubi, A., Nibou, L., Tanouti, B. (۲۰۰۵). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jcis.۲۰۰۴.۰۸.۱۶۸[۵۱] Srivastava, V.C., Swamy, M.M., Mall, I.D., Prasad, B., Mishra, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.colsurfa.۲۰۰۵.۰۷.۰۱۶[۵۲] Allen, S.J., Mckay, G., Porter, J.F. (۲۰۰۴). Adsorption isotherm ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jcis.۲۰۰۴.۰۸.۰۷۸[۵۳] Tsai, W.T., Hsu, H.C., Su, T.Y., Lin, K.Y., Lin, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jcis.۲۰۰۶.۰۲.۰۳۴[۵۴] Artola, A., Martin, M., Balaguer, M., Rigola, M. (۲۰۰۰). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۶/jcis.۲۰۰۰.۷۱۸۶[۵۵] Wu, F.C., Liu, B.L., Wu, K.T., Tseng, R. L. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cej.۲۰۱۰.۰۳.۰۰۶[۵۶] Wang, J.P., Feng, H.M., Yu, H.Q. (۲۰۰۷). Analysis of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۶.۱۰.۰۰۳[۵۷] Tor, A.and Cengeloglu, Y. (۲۰۰۶). Removal of congo red ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۶.۰۴.۰۶۳[۵۸] Kundu, S. and Gupta, A.K. (۲۰۰۷). Adsorption characteristics of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۶.۰۷.۰۵۹[۵۹] Ozer, A.andDursun, G. (۲۰۰۷). Removal of methylene blue from ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۶.۱۲.۰۱۶[۶۰] McKay, G., Mesdaghinia, A., Nasseri, S., Hadi, M., Aminabad, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cej.۲۰۱۴.۰۴.۰۵۴[۶۱] Ravnote, O.M.and Adsorpcizo, N.I.Z. (۲۰۱۳). Evaluation of equilibrium isotherm ...
  • Van Vliet, B.M., Weber Jr, W.J., Hozumi, H. (۱۹۸۰). Modeling ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/۰۰۴۳-۱۳۵۴(۸۰)۹۰۱۰۷-۴[۶۳] Hamad, B.K., Noor, A.M., Rahim, A.A. (۲۰۱۱). Removal of ...
  • activated carbon activated with K۲CO۳. Journal of Physical Science, ۲۲(۱), ...
  • Sujana, M.G., Pradhan, H.K., Anand, S. (۲۰۰۹). Studies on sorption ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۰۸.۰۳.۰۶۲[۶۵] Yu, Y., Zhuang, Y.Y., Wang, Z.H., Qiu, M.Q. (۲۰۰۴). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۴۵-۶۵۳۵(۰۳)۰۰۶۵۴-۴[۶۶] Liu, Y.and Liu, Y.J. (۲۰۰۸). Biosorption isotherms, kinetics and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.seppur.۲۰۰۷.۱۰.۰۰۲[۶۷] Dzieniszewska, A., Nowicki, J., Rzepa, G., Kyziol-Komosinska, J., Semeniuk, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ijbiomac.۲۰۲۲.۰۴.۱۷۹[۶۸] Tefera, N., Mulualem, Y., Fito, J. (۲۰۲۰). Adsorption of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۱۱۰۱-۰۲۰-۰۰۰۹۳-۷[۶۹] Bibi, S., Farooqi, A., Yasmin, A., Kamran, M. A., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۱۵۲۲۶۵۱۴.۲۰۱۷.۱۳۱۹۳۲۹[۷۰] Singh, K., Lataye, D.H.,Wastewater, K.L. (۲۰۱۶). Removal of fluoride ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۶۱/(ASCE)HZ.۲۱۵۳-۵۵۱۵.۰۰۰۰۳۰۹[۷۱] Mondal, N.K. and Roy, A. (۲۰۱۸). Potentiality of a ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۰۱-۰۱۸-۰۷۲۹-۳[۷۲] Singh, N.B., Srivastava, Y.K.,Shukla, S.P. (۲۰۱۹). Investigating the efficacy ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۰۰۳۰-۰۱۹-۰۰۳۸۷-۷[۷۳] Talat, M., Mohan, S., Dixit, V., Singh, D.K., Hasan, ...
  • نمایش کامل مراجع