وثيقة
Removal of chlorpheniramine and lisinopril from aqueous solutions using dehydrated and activated carbons from Omani date palm leaflets
الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2012
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Dehydrated and activated carbons were prepared from date palm leaflets. Dehydrated carbon (DC) was prepared via phosphoric acid treatment at 150 °C for ~ 20 hours in presence of air. DC was transformed to activated carbon (AC) at 500 °C under nitrogen atmosphere. Dehydrated carbon is loaded with carbon-oxygen functional groups and exhibits low surface area (3.7 m2 g), whereas, activated carbon possesses high surface area (829 m2 g*'), with less carbon-oxygen functional groups on its surface. X-ray diffraction showed that both carbons are generally amorphous, however, AC was found to possess little graphitization. The developed carbons were tested for the removal of two drugs: Chlorpheniramine (CP) and Lisinopril (LIS) from aqueous solutions in terms of kinetics and equilibrium. The adsorption of CP and LIS was tested at different initial pH, time, drug concentration, temperature and salt in addition to column studies. Optimum adsorption of CP was found to be at pH 9.0, however, for LIS, it was at pH 4.0 – 5.0. Kinetic and equilibrium studies were carried out at their optimal initial pH values. Equilibrium time was ~ 48 hours for testing the removal of both drugs on the carbons under investigation. Adsorption data were found to follow the pseudo second order kinetic model. Adsorption rate was found to increase with temperature rise with the activation energy in the range of 2125 kJ moll indicating the physical nature of drug adsorption. Dehydrated carbon showed slower kinetics than activated carbon probably due to the narrower pores developed on drying and its very small surface area. The equilibrium studies show very good fitting with Langmuir isotherm more than Freundlich. Equilibrium adsorption was found to increase with temperature increase. Dehydrated carbon, even with very little surface area, still shows good drug adsorption compared with that of activated carbon. Thermodynamic parameters showed that the removal of CP and LIS is spontaneous and endothermic in nature with physical adsorption dominating their removal from aqueous solution. The presence of salt increases the adsorption efficiency due to the salting out effect. Dynamic adsorption studies show good breakthrough curves for the removal of both drugs. From this study, dehydrated carbon proved to be as efficient as activated carbon in removing pharmaceutical drugs from aqueous solution, however, with better desorption properties than activated carbons.
المجموعة
URL المصدر
الملخص العربي
تم تحضير الكربون منزوع المياه والكربون النشط من سعف النخيل. وقد تم تحضير الكربون منزوع المياه بمعالجته بحمض الفوسفوريك عند 150 درجة مئوية في وجود الهواء. وقد تم تحويل الكربون منزوع المياه إلى كربون نشط عند 500 درجة مئوية في وجود غاز النيتروجين. بينت الدراسة أن الكربون منزوع المياه تتواجد علیه تراكيز عالية من المجموعات الوظيفية وله مساحة سطح منخفضة (3 . 7 م/جم) بينما أظهر الكربون النشط مساحة سطح عالية (829 مهاجم مع قليل من المجموعات الوظيفية على سطحه. وقد أظهرت دراسة حيود اشعة إكس أن كلا من مادتي الكربون موضع الدراسة غير متبلورة لكن مع وجود نسبة قليلة من الجرافيت في الكربون النشط. تم اختبار مادتي الكربون موضع الدراسة لإزالة دوائين هما كلورفنيرامين وليزينوبريل من المحاليل المائية متضمنة دراسات الإتزان والدراسات الكينيتيكية. وقد تم دراسة امتزاز كل من الدوائين موضع الدراسة عند ظروف مختلفة من الرقم الهيدروجيني الأولي ومدة الإمتزاز وتراكيز الدواء و درجة الحرارة وتأثير إضافة الملح بالإضافة إلى دراسات عمود الترشيح. وتبين أن أعلى امتزاز يحدث عند الرقم الهيدروجيني و لدواء كلورفنيرامين بينما يحدث اعلى امتزاز لدواء ليزينوبريل عند الرقم الهيروجيني 4 للكربون منزوع المياه و 5 للكربون النشط. وقد تم إجراء دراسات الإتزان والدراسات الكينيتيكية عند الرقم الهيدروجيني الأمثل السابق الذكر. ويصل إتزان الإمتزاز بعد مرور حوالى 48 ساعة لكلا الدوائين. وتبين أن نتائج الإمتزاز تتبع النموذج الكينيتيكي ثنائي الرتبة مع ارتفاع معدل الإمتزاز مع ارتفاع درجة الحرارة. تبين أيضا أن طاقات التنشيط تتراوح بين 20-25 کيلوجول/مول مشيرة إلى أن امتزاز الدوائين موضع الدراسة هو امتزاز فيزيائي. واظهر الكربون منزوع المياه معدلا اقل من الكربون النشط في إزالة الدوائين ويعزى هذا إلى الإنكماش المصاحب لعملية التجفيف الحراري للكربون منزوع المياه إضافة إلى انخفاض مساحة السطح . وأظهرت دراسات الإتزان أن نتانج الإمتزاز عند الإتزان تتبع معادلة لانجمير أكثر من معادلة فروندلش مع ارتفاع القيم الممتزة بارتفاع الحرارة. وعلى الرغم من انخفاض مساحة السطح للكربون منزوع المياه إلا أنه يظهر قدرة امتزاز تنخفض عن قدرة امتزاز الكربون النشط بحوالي 25-30 % فقط مشيرة إلى وجود قوی امتزاز مؤثرة على سطح الكربون منزوع المياه مثل الإستبدال الأيوني والروابط الهيدروجينية. ويعتبر الرقم الهيدروجيني للمحلول وطبيعة كل المواد الممتزة العوامل الرئيسية المؤثرة في عملية الإمتزاز. وقد بينت الدراسة أن وجود الملح قد أدى إلى زيادة الإمتزاز. وكذلك بينت دراسة عمود الترشيح منحنيات إنثناء جيدة لإزالة الدوائين موضع الدراسة. ومن هذه الدراسة قد تبين أن الكربون منزوع المياه يعتبر جيدا جدا مثل الكربون النشط لإزالة الأدوية من المحاليل المائية مع وجود ميزات إضافية مثل إرجاع الإمتزاز من أجل إعادة التدوير.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية