نوع مقاله : مروری

نویسندگان

• احسان صالحی
• سوگند شمس

گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران

چکیده

مقاله حاضر به مرور پژوهش‌های مختلف در زمینه جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر سازگار با محیط‌زیست و مقرون به صرفه، اصلاح خواص انجام شده روی سطح آن‌ها، شرایط عملیاتی جذب، همدمای جذب و بیشینه ظرفیت جذب این جاذب‌ها پرداخته است. در میان جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر، جاذب‌های سبز بهتر می-توانند به هدف اقتصاد دایره‌ای آینده برسند. از جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر بررسی شده، جاذب‌های حاصل از پسماندهای کشاورزی با ظرفیت جذب بالا و به دلیل وجود گروه‌های کربوکسیل و هیدروکسیل فراوان در سطح منافذشان، دسترسی آسان، عدم سمیت و قیمت ناچیز بهترین جاذب‌های زیستی شناخته شده هستند. اصلاح جاذب‌های زیستی با استفاده از مواد معدنی و اسیدهای آلی، افزایش تعداد مکان‌های فعال در جاذب را در پی دارد که موجب افزایش ظرفیت جذب آن‌ها می‌شود. برخی از روش‌های اصلاح خواص جهت افزایش ظرفیت جذب ترکیب جاذب سبز با سایر جاذب‌ها، اصلاح با ترکیبات اسیدی، تلقیح گروه‌های عاملی مختلف بر سطح جاذب و ترکیب جاذب‌های معدنی و فلزی با پلیمرهای طبیعی و سنتزی به منظور افزایش ظرفیت جذب استفاده شده است. به وسیله‌ی اصلاح شیمیایی جاذب‌های سبز و ایجاد اتصالات عرضی، می‌توان خواص، توانایی جذب و انتخاب‌پذیری آن‌ها را بهبود بخشید. مدل همدمای لانگمویر و فروندلیچ تطابق بیشتری با داده‌های تعادلی جذب در جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر نشان داده است. مقدار بهینه نسبت جاذب به آلاینده می‌تواند بهترین نتیجه را درحذف داشته باشد. معمولا با افزایش pH محلول، ظرفیت جذب افزایش می‌یابد. سنتز جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر به صورت نانوذرات با گروه‌های فعال، به دلیل اثرات کاتالیزوری و سطح ویژه بسیار بزرگ موجب افزایش ظرفیت جذب می‌شود.

کلیدواژه‌ها

• جاذب زیستی تجدیدپذیر
• اصلاح خواص جاذب
• جاذب‌های پلیمری
• بازیافت پسماند کشاورزی

عنوان مقاله [English]

A review on renewable biosorbents for the removal of pollutants by the adsorption process

نویسندگان [English]

• Ehsan Salehi
• Sogand Shams

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Arak University, Arak, Iran

چکیده [English]

This article reviews various researches in the field of eco-friendly and cost-effective renewable biosorbents, modification of their surface properties, adsorption operating conditions, adsorption isothermal and maximum adsorption capacity of these adsorbents. Is. Among the renewable biosorbents, green adsorbents can better achieve the goal of the circular economy of the future, where there will be no waste. Among the examined renewable biosorbents, the adsorbents obtained from agricultural wastes are the best adsorbents due to their high adsorption capacity due to the presence of abundant carboxyl and hydroxyl groups on the surface of their pores, easy access, non-toxicity and low price. Modification of biosorbents by using minerals and organic acids leads to an increase in the number of active sites in the adsorbent, which increases their adsorption capacity. Some methods of modifying the properties to increase the absorption capacity of the combination of green adsorbents with other adsorbents, modification with acidic compounds, inoculation of different functional groups on the surface of the adsorbent, and the combination of mineral and metal adsorbents with natural and synthetic polymers have been used in order to increase the adsorption capacity. By chemically modifying green adsorbents and creating cross-links, the properties of these adsorbents and their adsorption capacity and selectivity can be improved. The isothermal model of Langmuir and Freundlich has shown a better agreement with the adsorption equilibrium data in renewable biosorbents. The optimal value of the ratio of adsorbent to pollutant can have the best result in removal.

کلیدواژه‌ها [English]

• Renewable biosorbent
• modification of adsorbent properties
• Polymeric adsorbents
• Agricultural waste recycling