Document

.Arsenate Removal on Surface Functionalized Activated Carbon

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2019
Language
English
Subject
English abstract
Activated carbon (AC) was produced from date palm leaflets using KOH activation. AC was oxidized with nitric acid and oxidized activated carbon (OAC) was produced OAC was suface functionalized with tetraethylenepentamine and tetraethylene pentamine activated carbon (TAC) was obtained. TAC was treated with methyliodide to produce quaternary ammonium salt activated carbon (CAC). Surface area of AC possesses high surface area (1036 mol that tremendously decreased on oxidation (78 m/g) and surface functionalization (3.8-6 m/g). Elemental analysis showed the presence of nitrogen on TAC while nitrogen and iodine were present on QAC. Anion exchange capacity (AEC) was 24.7 meq/g for QAC and 1.3 meq/g for TAC. Optimum initial pH for arsenate sorption was 5 for TAC and 9 for QAC. The kinetic studies showed that pseudo second order model fit better the sorption kinetic data for arsenate on both carbons than the pseudo first order model. Rising the temperature has led to increased rates of sorption. QAC shows better sorption performance than TAC. The activation energy (E.) of sorption was found to be less than 40 kJ/mol indicating that the sorption of arsenate on both sorbents is dominantly physical. The equilibrium studies show good fitting with the Langmuir isotherm model than the Freundlich isotherm model with increased sorption as temperature rises. The thermodynamic data showed that the adsorption is spontaneous and endothermic process. The presence of anions has decreased arsenate sorption. QAC shows better recycle properties for arsenate sorption than TAC.
Arabic abstract
تم انتاج الكربون النشط من سعف النخيل من خلال التنشيط هيدروكسيد البوتاسيوم. تم تمت أكسدته باستخدام حمض النيتريك لإنتاج الكربون النشط المؤكسل. تم تحويل الكربون التشط المؤكسد باستخدام رباعي الايتيلين خماسي الأمين و الذي أنتج الكربون النشط (TAC). وباستخدام ميتيل الأبوديد تم تحوير TAC لإنتاج الكربون المحور بواسطة رباعي الأمين الملحي (QAC). أظهر الكربون النشط مساحة سطح عالية (1036 مجم) ولكنها انخفضت بعد الأكسدة إلى 78 مهاجم في حين انخفضت مساحة السطح لتصل 3. 8-6 , 0 مجم بعد تحرير السطح كيميائيا، واشارت تحاليل الدراسة للعناصر السطحية الى وجود عنصر النيتروجين على سطح TAC وكذلك عنصري النيتروجين و اليود على سطح QAC. وبينت سعة استبدال الاتيونات أنها 24. 7 للكربون QAC , 1. 27 للكربون TAC. كما تبين أن الرقم الهيدروجيني الإبتدائي الأفضل لإزالة الزرنيخات 5 للكربون TAC وو للكربون QAC. وأوضحت الدراسة الكيتيتيكية أن نتائج الامتزاز تتبع النموذج الكينيتيكي ثنائي الرتبة بطريقة أفضل من النموذج الكينينيكي أحادي الرتبة لكل من مادتي الامتزاز مع ارتفاع معدل الامتزاز بارتفاع درجة الحرارة. وأظهرت الدراسة أن الكربون QAC أفضل من الكربون TAC في امتزاز الزرنيخات. كما تبين أيضا أن علاقات التنشيط تقل عن 40 كيلوجول مول مشيرة إلى أن امتزاز الزرنيخات هو امتزاز فيزيائي. وأظهرت دراسات الاتزان أن نتائج الامتزاز عند الاتزان تشیع معادلة لانجير أكثر من معادلة فرويتدلت مع ارتفاع القيم الممتزة بارتفاع الحرارة. وتوصلنا من خلال الدراسة الديناميكية الحرارية أن إزالة الزرنيخات هي عملية تلقائية ماصة للحرارة. وأظهرت الدراسة أن وجود ایوتات سالبة في الماء يؤثر سلبا على ازالة الزرنيخات وأن QAC يظهر خواص اعادة تدوير لإزالة الزرنيخات أفضل من TAC.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Al-Hamamiyah, Nadia Khalifah Nasser
Sultan Qaboos University
2017
Theses and Dissertations
0
0
Al-Hinaiyah, Muna Hamed Salim
Sultan Qaboos University
2012
Theses and Dissertations
0
0
Al-Harthiyah, Thuraya Said Mohammed.
Sultan Qaboos University
2013