Charakterisierung und Oberflächenstudie von Vulkangesteinen aus Popocatépetl

Die Stadt Puebla in Mexiko erlebte mehrere vulkanische Aschenstürme, die die Stadt und ihre Umgebung verschmutzten. Die spektroskopische Charakterisierung der vulkanischen Aschen wird hier detaillierter unter Verwendung von IR, ESR, REM und Pulverbeugungs-Röntgenstrahlen berichtet. Wir berichten zum ersten Mal über die Verwendung von Vulkangesteinen aus Popocatépetl, einem natürlichen Material, das als Adsorbens zur Entfernung des kationischen Farbstoffs Methylenblau aus wässrigen Medien fungiert. Batch-Adsorptionsexperimente wurden unter variierenden Anfangsfarbstoffkonzentrationen und Kontaktzeiten durchgeführt, um das Adsorptionsverhalten der Aschen zu beschreiben, wobei eine SSA = 0,7245 m²/g erzielt wurde. Die Gleichgewichts Daten wurden an die Langmuir- und Freundlich-Isothermenmodelle angepasst. Das Langmuir-Modell zeigte eine starke Korrelation (R² = 0,99351), was auf eine Monolayeradsorption auf einer homogenen Oberfläche mit einer maximalen Adsorptionskapazität von q max 3,46 mg/g hindeutete. Diese Ergebnisse unterstützen die Annahme, dass Vulkangestein als natürliche alternative Adsorbens wirken kann. Der Wert einer Pseudo-Erstordnungs-kinetischen Konstante k = 8,02 × 10-3 min-1 (R² = 0,99489) wurde durch Batch-Gleichgewichts-Adsorptionsexperimente erhalten, als 40 mg/L MB verwendet wurden. Dieser Wert sowie q max ähnelt aktivierten Kohlenstoffprodukten aus Samen. Bemerkenswerterweise erforderte die Adsorption durch Vulkangestein keine zusätzliche Behandlung, im Gegensatz zu aktuellen auf Kohlenstoff basierenden Produkten.