Scalable production of steam-activated wool carbon for highly efficient Cr(VI) adsorption

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 34

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_ARWW-13-1_004

تاریخ نمایه سازی: 14 مرداد 1405

چکیده مقاله:

This study presents a sustainable approach for converting waste sheep wool into high-performance activated carbon for Cr(VI) removal from aqueous solutions. Chemical (NaOH) and steam activation routes were evaluated, and steam activation at ۹۰۰ °C for ۳ h in a rotary furnace produced the optimal material. The resulting carbon exhibited a high specific surface area (۱۸۰۷ m²/g), a pore volume of ۱.۰۰۲ cm³/g, and a well-developed micro-mesoporous structure. The optimized adsorbent achieved ۹۹% removal of Cr(VI) from a ۴۰۰ mg/L solution within ۴۵ min. Physicochemical characterization (BET, SEM, XRD, Raman) and adsorption analysis (ICP-OES) confirmed the material’s suitability for adsorption processes. Equilibrium behavior was best described by the Freundlich isotherm (R² = ۰.۹۷۶), while the Langmuir model yielded a monolayer capacity of ۱۴۷ mg/g. Kinetic data closely followed the pseudo-second-order model (R² = ۰.۹۹۹), suggesting adsorption dominated by electrostatic interactions and surface complexation under acidic conditions. These findings demonstrate that wool waste can be effectively valorized as a low-cost, scalable, and efficient adsorbent for Cr(VI) remediation.

نویسندگان

Sara Heshmatian

Department of Engineering Sciences and Physics, Buein Zahra Technical University, Buein Zahra, Iran.

Hooman Bakhshi

UNESCO-UNISA Africa Chair in Nanosciences-Nanotechnology, College of Graduate Studies, University of South Africa, Muckleneuk ridge, PO Box ۳۹۲, Pretoria, South Africa.

Shohreh Azizi

UNESCO-UNISA Africa Chair in Nanosciences-Nanotechnology, College of Graduate Studies, University of South Africa, Muckleneuk ridge, PO Box ۳۹۲, Pretoria, South Africa.

Itani Madiba

UNESCO-UNISA Africa Chair in Nanosciences-Nanotechnology, College of Graduate Studies, University of South Africa, Muckleneuk ridge, PO Box ۳۹۲, Pretoria, South Africa.

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 :
  • Ahmad, M. et al. (۲۰۱۲) ‘Effects of pyrolysis temperature on ...
  • Ferrari, A.C. and Robertson, J. (۲۰۰۰) ‘Interpretation of Raman spectra ...
  • Mohan, D. et al. (۲۰۰۶) ‘Activated carbons and low cost ...
  • Burakov, A.E. et al. (۲۰۱۸) ‘Adsorption of heavy metals on ...
  • Tuinstra, F. and Koenig, J.L. (۱۹۷۰) ‘Raman spectrum of graphite’, ...
  • نمایش کامل مراجع