Enhancing the adsorption capacity of copper in aqueous solution by citric acid modified sugarcane bagasse

Nghiên cứu khả năng hấp phụ đồng trong nước của vật liệu bã mía biến tính bằng acid citric

  • Thi Thuy Pham Falculty of Environmental Sciences (FES), VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam
  • Thanh Hoa Dinh Falculty of Environmental Sciences (FES), VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam
  • Manh Khai Nguyen Faculty of Environmental Sciences (FES), VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam
  • Bart van der Bruggen Department of Chemical Engineering, K.U. Leuven, W. de Croylaan 46, B-3001 Leuven, Belgium
DOI: https://doi.org/10.13141/jve.vol8.no3.pp200-205
Keywords: sugarcane bagasse, adsorption, heavy metals, modified material, fixed bed column

Abstract

This study investigated the chemical modification method by citric acid and its enhancement effect on the adsorption capacity of sugarcane bagasse (SB) for copper removal from aqueous solution. Characterization studies were performed by using Fourier transform infra red (FTIR), which showed the introduction of carboxylic group in the structure the modified sugarcane bagasse (MSB). Batch study revealed the influence of pH, time, initial concentration of metal ion on adsorption capacity. The data showed an extremely good fit to Langmuir isotherm model from which the maximum adsorption capacity estimated reached 28.17 mg/g at optimum pH 5.5. Fixed bed column study using the adsorbent MSB confirmed that the breakthrough curves of the adsorption processes were de- pendent on bed height, initial concentration and flow rate. Linear regression analysis of the data demonstrated that Yoon-Nelson kinetic models were appropriate to explain the breakthrough curves.

Nghiên cứu đã thực hiện biến tính hóa học vật liệu bã mía bằng acid citric và đánh giá khả năng hấp phụ ion Cu(II) trong nước của bã mía (SB) trước và sau biến tính axit citric. Khảo sát cấu trúc vật liệu thông qua phổ hồng ngoại FTIR cho thấy các nhóm chức carboxylic có khả năng hấp phụ kim loại xuất hiện trong vật liệu biến tính. Thí nghiệm mẻ đánh giá sự ảnh hưởng của pH, thời gian và nồng độ của vật liệu tự nhiên và biến tính đến khả năng hấp phụ ion Cu(II). Kết quả của thí nghiệm mẻ phù hợp với mô hình Langmuir với khả năng hấp phụ cực đại đạt 28,17 mg/g tại nồng độ pH tối ưu là 5,5. Kết quả thí nghiệm trên mô hình cột cho thấy đường cong thoát của quá trình hấp phụ của vật liệu biến tính và chưa biến tính phụ thuộc và chiều cao lớp vật liệu, nồng độ ion Cu(II) ban đầu và vận tốc dòng chảy qua cột. Các dữ liệu thu nhận được từ thực nghiệm phù hợp với mô hình động học Yoon-Nelson.

Published
2017-01-17
Issue
Vol 8 No 3 (2016)
Section
Research articles