مقايسه خواص شيميايي، ساختاري و جذب سطحي كربن فعال توليد شده به روش فعال سازي فيزيكي از پوست سخت گردو و هسته هلو

Comparison of chemical, morphological and adsorptive properties of physically-activated carbons produced from walnut shell and peach core

پسماند كشاورزي به دليل در دسترس بودن و هزينه مناسب پيش ساز مناسبي براي توليد كربن فعال است. از اين رو، پوست گردو و هسته ي هلو براي توليد كربن فعال به روش فعال سازي فيزيكي انتخاب شد. براي بررسي جذب تعادلي ناپيوسته اين جاذب ها از متيلن بلو استفاده شد و داده هاي تعادلي به دست آمده به وسيله چهار مدل همدماي لانگموير، فروندليچ، تمكين و دوبنين برازش گرديد. ظرفيت جذب كربن فعال هلو حدود (mg/g) 16 بيشتر از كربن گردو بود. همچنين مقايسه ساختار حفرات اين دو كربن فعال توسط تصاوير SEM و تكنيك آناليز تصوير صورت گرفت. گروه هاي عاملي سطح، بي نظمي فازي و شيمي سطح نيز به وسيله آناليز هاي FTIR و XRDمطالعه گرديد. نتايج به دست آمده نشان داد كه كربن فعال هلو ساختاري نامنظم تر، توزيع اندازه حفرات يكنواخت تر، چگالي حفرات بيشتر و سختي مكانيكي بزرگتري دارد كه دلايل برتري اين نوع كربن فعال براي جذب به شمار مي رود.

Agricultural wastes are appropriate precursors for producing activated carbon due to their accessibility and affordability. Therefore, walnut hard shell and peach hard core were selected to produce activated carbon via physical activation method. Methyene blue was used to study the batch equilibrium adsorption. The equilibrium data was fitted to four isotherm models including Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich. Adsorption capacity of the walnut shell-based activated carbon was around 16 mg/g lower than that of the peach hard core. In addition, SEM and image processing technique were applied to compare the morphology of the two adsorbents. Results indicated that the peach core activated carbon has higher disordered structure, more homogeneous pore size distribution, higher pore density and better mechanical hardness reflecting superiority of this activated carbon for adsorption.