Nghiên cứu khả năng hấp phụ kháng sinh Tetracyline từ than sinh học biến tính có nguồn gốc từ xơ vỏ quả dừa nước
Tóm tắt
Ô nhiễm dư lượng kháng sinh Tetracycline (TC) trong môi trường nước ngày càng đáng lo ngại, đặt ra nhu cầu cấp thiết về các vật liệu xử lý hiệu quả và thân thiện với môi trường. Nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng hấp phụ Tetracycline (TC) của than sinh học XD-KHCO3 điều chế từ xơ vỏ quả dừa nước. Vật liệu được điều chế bằng cách hoạt hóa xơ dừa với KHCO3 (tỷ lệ 1:3) và nung ở 700°C; được đặc trưng bằng SEM và FTIR; khả năng hấp phụ được đánh giá qua thí nghiệm theo mẻ với các mô hình đẳng nhiệt và động học. Kết quả cho thấy XD-KHCO3 có cấu trúc xốp và nhiều nhóm chức bề mặt, đạt dung lượng hấp phụ TC tối đa 291,2 mg/g. Số liệu phù hợp tốt với mô hình Langmuir (R2 = 0,994) và động học Pseudo-second-order (R2 = 0,978), cho thấy hấp phụ đơn lớp do hấp phụ hóa học chi phối. Nhìn chung, việc ứng dụng vật liệu XD-KHCO3 cho thấy triển vọng đáng kể trong việc loại bỏ TC trong nước.
Từ khóa
Than sinh học
xơ vỏ quả dừa nước
hấp phụ
KHCO3
Tetracycline (TC)
Tài liệu tham khảo
- R. Daghrir, P. Drogui, “Tetracycline antibiotics in the environment: a review”, Environmental Chemistry Letters, vol. 11, no. 3, pp. 209–227, 2013.
- C. Gu, K. G. Karthikeyan, “Interaction of Tetracycline with Aluminum and Iron Hydrous Oxides”, Environmental Science & Technology, vol. 39, no. 8, pp. 2660–2667, 2005.
- J. Jeong, W. Song, W. J. Cooper, J. Jung, J. Greaves, “Degradation of tetracycline antibiotics: Mechanisms and kinetic studies for advanced oxidation/reduction processes”, Chemosphere, vol. 78, no. 5, pp. 533–540, 2010.
- F. Granados-Chinchilla, C. Rodríguez, “Tetracyclines in Food and Feedingstuffs: From Regulation to Analytical Methods, Bacterial Resistance, and Environmental and Health Implications”, Journal of Analytical Methods in Chemistry, vol. 2017, no. 1, art. no. 1315497, 2017.
- R. Pulicharla, K. Hegde, S. K. Brar, R. Y. Surampalli, “Tetracyclines metal complexation: Significance and fate of mutual existence in the environment”, Environmental Pollution, vol. 221, pp. 1–14, 2017.
- J. Liu, B. Zhou, H. Zhang, J. Ma, B. Mu, W. Zhang, “A novel Biochar modified by Chitosan-Fe/S for tetracycline adsorption and studies on site energy distribution”, Bioresource Technology, vol. 294, art. no. 122152, 2019.
- D. A. Palacio, L. M. Leiton, B. F. Urbano, B. L. Rivas, “Tetracycline removal by polyelectrolyte copolymers in conjunction with ultrafiltration membranes through liquid-phase polymer-based retention”, Environmental Research, vol. 182, art. no. 109014, 2020.
- C. Li, H. Lin, A. Armutlulu, R. Xie, Y. Zhang, X. Meng, “Hydroxylamine-assisted catalytic degradation of ciprofloxacin in ferrate/persulfate system”, Chemical Engineering Journal, vol. 360, pp. 612–620, 2019.
- S. Shao, Y. Hu, J. Cheng, Y. Chen, “Biodegradation mechanism of tetracycline (TEC) by strain Klebsiella sp. SQY5 as revealed through products analysis and genomics”, Ecotoxicology and Environmental Safety, vol. 185, art. no. 109676, 2019.
- X. Ge, Z. Wu, Z. Wu, Y. Yan, G. Cravotto, B.-C. Ye, “Enhanced PAHs adsorption using iron-modified coal-based activated carbon via microwave radiation”, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol. 64, pp. 235–243, 2016.
- Q. Huang, S. Song, Z. Chen, B. Hu, J. Chen, X. Wang, “Biochar-based materials and their applications in removal of organic contaminants from wastewater: state-of-the-art review”, Biochar, vol. 1, no. 1, pp. 45–73, 2019.
- Z. Feng, N. Chen, T. Liu, C. Feng, “KHCO3 activated biochar supporting MgO for Pb(II) and Cd(II) adsorption from water: Experimental study and DFT calculation analysis”, Journal of Hazardous Materials, vol. 426, art.no. 128059, 2022.
- P. Tamunaidu, S. Saka, “Chemical characterization of various parts of nipa palm (Nypa fruticans)”, Industrial Crops and Products, vol. 34, no. 3, pp. 1423–1428, 2011.
- B. T. Gemici, H. U. Ozel, H. B. Ozel, “Removal of methylene blue onto forest wastes: Adsorption isotherms, kinetics and thermodynamic analysis”, Environmental Technology & Innovation, vol. 22, art. no.101501, 2021.
- Q. Shen, Z. Wang, Q. Yu, Y. Cheng, Z. Liu, T. Zhang, S. Zhou, “Removal of tetracycline from an aqueous solution using manganese dioxide modified biochar derived from Chinese herbal medicine residues”, Environmental Research, vol. 183, art. no.109195, 2020.
- H. Zhu, T. Chen, J. Liu, D. Li, “Adsorption of tetracycline antibiotics from an aqueous solution onto graphene oxide/calcium alginate composite fibers”, RSC Advances, vol. 8, no. 5, pp. 2616–2621, 2018.
- N. Ho, B. Mến, N. Thiện, H. Tiến, V. My, T. Dô, H. Thao, Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, vol. 13, pp. 67–72, 2024.
- A. A. Mohammed, S. L. Kareem, “Adsorption of tetracycline from wastewater by using Pistachio shell coated with ZnO nanoparticles: Equilibrium, kinetic and isotherm studies”, Alexandria Engineering Journal, vol. 58, no. 3, pp. 917–928, 2019.
- V.-T. Nguyen, T.-B. Nguyen, C. P. Huang, C.-W. Chen, X.-T. Bui, C.-D. Dong, “Alkaline modified biochar derived from spent coffee ground for removal of tetracycline from aqueous solutions”, Journal of Water Process Engineering, vol. 40, art. no. 101908, 2021.
