폐수 오염 제거를 위한 화학적으로 변형된 키토산 파생물을 이용한 지속 가능한 바이오흡착

오염된 산업 폐수, 특히 중금속과 염료에 대한 우려에 힘입어, 본 연구는 지속 가능하고 비용 효율적인 오염 제거 방법으로 화학적으로 교차 결합된 키토산 파생물의 바이오흡착을 탐구합니다. 키토산 교차 결합은 수용성 고분자 및 글루타르알데히드와 같은 촉매를 이용하거나 친수성 단량체와 교차 결합제를 공동 중합함으로써 이루어집니다. 고분자의 화학적 교차 결합은 재료의 습기 강도를 향상시킬 수 있는 유망한 접근법으로 부상했습니다. 이렇게 추출된 키토산은 분말 또는 젤 형태로 금속 (납(Pb2+) 및 구리(Cu2+))과 염료 (메틸렌 블루(MB) 및 크리스탈 보라(CV))를 흡착하는 데 사용되었습니다. 분말 및 하이드로젤 흡착제의 물리화학적 특성에 대한 광범위한 분석이 FTIR, XRD, BET, SEM과 같은 다양한 분석 기법을 사용하여 수행되었습니다. 흡착 과정에 대한 포괄적인 이해를 얻기 위해 접촉 시간, pH, 농도 및 온도의 영향을 조사하였습니다. 키토산 분말의 Cu(II), Pb(II), 메틸렌 블루(MB) 및 크리스탈 보라(CV)에 대한 흡착 용량은 각각 99, 75, 98 및 80%로 검토되었고, 키토산 하이드로젤의 Cu(II), Pb(II), MB 및 CV에 대한 흡착 용량은 각각 85, 95, 85 및 98%로 나타났습니다. 실험 데이터는 Langmuir, Freundlich 및 Dubinin–Radushkevich 등온선 모델을 사용하여 분석되었습니다. 등온선 연구는 흡착 평형이 Freundlich 등온선(R2 = 0.998)에 잘 맞아떨어지며, 키토산 분말과 하이드로젤의 흡착 용량이 모두 매우 높은(약 98%) 것으로 나타났습니다. 또한 Dubinin은 흡착 과정이 연구된 모든 온도에서 반데르발스 물리력에 의해 지배되고 있음을 시사했습니다.