Международный журнал отходов ресурсов

Абстрактный

Разработка и характеристика пористого геополимера для удаления красителей

Элтон Йерима Нгу1*, Джулсон Аймард Чио1,2, Линда Лекуна Дуна2, Сириак Родриг Казе2, Эли Камсеу2, Чакуте Куамо Эрве1, Кристина Леонелли3

В этом исследовании демонстрируется приготовление пористых геополимеров с использованием различных пенообразующих агентов для удаления красителей в воде с использованием метиленового синего в качестве модельного раствора. Пористые мембраны были приготовлены путем объединения щелочного активационного раствора, источника алюмосиликата (либо латерита, богатого глиной, либо латерита, богатого железом), аморфного кремнезема (золы рисовой шелухи) с прямым вспениванием (либо с H ₂ O ₂ , либо с порошком Al), с последующим отверждением сначала при комнатной температуре в течение двух часов, затем при 65 °C в течение еще двух часов. Физические свойства, такие как кажущаяся пористость, насыпная плотность, водопоглощение и устойчивость в воде, были получены для выбора пористого геополимера, подходящего для фильтрации. Результаты показывают, что лучшим пористым геополимером, подходящим для фильтрации, были те, которые были приготовлены с использованием перекиси водорода в качестве пенообразующего агента и имеют содержание рисовой шелухи ≤ 20%. Испытание на проницаемость, проведенное на выбранных пенах, показало, что они не проницаемы, поэтому возникла необходимость в оптимизации пен. Для оптимизации (стабилизации) пен использовались три различных поверхностно-активных вещества. На основе скрининга с помощью тестов на проницаемость для использования было выбрано поверхностно-активное вещество Triton H _66. Физические свойства оптимизированных выбранных пен показали усиление этих свойств для пены. Было замечено, что это усиление зависит от содержания золы рисовой шелухи в матрицах, причем усиление увеличивается с содержанием золы рисовой шелухи. Два оптимизированных образца (по одному от каждого базового материала) были использованы для удаления метиленового синего в эксперименте с фильтрационной колонкой. После 8 часов сбора сточных вод эффективность удаления составила приблизительно 97%. Эта эффективность снизилась до 95% при содержании золы рисовой шелухи в матрицах более 20%. Потенциал удаления метиленового синего мембранами был определен с помощью инфракрасного спектроскопического анализа. Новый пик при 395 см ^-1, связанный с CNC метиленового синего, подтверждает наличие адсорбированного метиленового синего в матрицах. Полученные результаты показывают, что пористые фильтры, исследованные в данном исследовании, потенциально могут быть использованы для очистки промышленных и бытовых сточных вод.