التخصص: الكيمياء

التخصص الدقيق: Chemistry

المستخلص: هدفت الدراسة الى دراسة إنتاج الكربون المُنشّط (AC) لأول مرة من نفايات الإطارات المطاطية عن طريق الانحلال الحراري ثم تم اختبار قدرته على امتزاز الكلور وميثان من المحاليل المائية. تم تسهيل فاعلية الامتزاز للكربون المُنشّط من خلال وجود مجموعات الكربوكسيل والهيدروكسيل على سطحه. في ظل الظروف المثلى (جرعة الكربون المنشط 5 جم / لتر وزمن التلامس 60 دقيقة) تمت إزالة 86,9٪ ثنائي كلورو ميثان و 98,1٪ كلوروفورم و 99,8٪ رابع كلوريد الكربون (CCl4) من المياه الملوثة. وتوصلت الدراسة الى النتائج التالية: تم توفيق النتائج التجريبية للامتزاز مع نماذج حركية التفاعل ونماذج متساوية حرارة الامتزاز. تم اتخاذ نظرية الدالة الوظيفية للكثافة كنهج لتقييم الاحتمالات المتعددة للتأثر بين CCl4 والمجموعات الوظيفية المختلفة للكربون المُنشّط. تنبأت النمذجة النظرية أن يتم التحكم في فاعلية الامتزاز في الغالب عن طريق روابط هيدروجينية من النوعCl ••• O=C. بالإضافة إلى ذلك، فقد وجد أن تسهيل الامتزاز يحدث من خلال وجود أنواع متعددة من التآثرات من النوع π ••• Cl، مع تطور القدرة على الاستفادة من نقل الشحنة بشكل ملحوظ أثناء العملية. تعد هذه النمذجة النظرية للتآثر بين الكربون المُنشّط (AC) والملوثات العضوية تحسينًا لدراساتنا السابقة حول امتزاز الملوثات باستخدام الكربون المُنشّط الفعال من حيث التكلفة.

Abstract: The study aimed to study the production of activated carbon (AC) for the first time from waste rubber tires via pyrolysis and then tested for its ability to adsorb chloromethane from aqueous solutions. The adsorption activity of the AC facilitated by the existence of carboxyl and hydroxyl functionalities on its surface. Under optimal conditions (AC dosage of 5 g/L and contact time of 60 min), 86.9%dichloromethane, 98.1%chloroform, and 99.8% carbon tetrachloride (CCl4) removed from the contaminated water. The study found the following results: The adsorption experimental data were fitted to the kinetics and the adsorption isotherms models. The density functional theory approach was adopted to assess the various possibilities of interaction between CCl4 and the functionalized AC. Theoretical modeling predicted the adsorption activity to be predominantly controlled by a hydrogen-bonding-assisted Cl···O=C type of interaction. In addition, the adsorption was found to be facilitated by various types of π···Cl interactions, with the development to fan appreciable charge transfer during the process. This theoretical modeling of the interaction between AC and the organic contaminants is an improvement of our previous studies on the adsorption of contaminants using cost-effective AC.

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم: Springer

دار النشر:

سنة النشر: 2020