Использование плазменномодифицированных опилок березы и дуба для извлечения красителя метиленовый голубой из водных растворов

Исследовано использование опилок березы и дуба, модифицированных высокочастотной емкостной (ВЧЕ) плазмой пониженного давления в воздушной среде, для удаления красителя марки «Метиленовый голубой» из модельных водных растворов. Одним из новых методов модификации сорбционных материалов является плазмообработка, которая позволяет менять структуру и свойства сорбентов в зависимости от поставленной задачи Показано, что модификация опилок ВЧЕ плазмой приводит увеличению их сорбционной емкости: в 1,6 раза для березовых и в 1,7 раза - для дубовых опилок. Построены изотермы адсорбции исследуемого красителя нативными и плазмомодифицированными опилками указанных пород деревьев. Обработка изотерм адсорбции в рамках моделей Ленгмюра, Фрейндлиха и Дубинина–Радушкевича показала, что сорбция носит мономолекулярный характер. Определены некоторые термодинамические параметры процесса сорбционного взаимодействия, Выявлено, что условия протекания являются благоприятными для сорбционного процесса, взаимодействие имеет физическую природу (энергия взаимодействия по модели Дубинина–Радушкевича 3,779 кДж/моль – для березовых, 3,915 кДж/моль – дубовых опилок).

Ключевые слова: адсорбция, очистка воды, адсорбент, краситель «Метиленовый голубой», изотерма адсорбции, адсорбционная емкость.

EXTRACTION OF METHYLENE BLUE DYE WITH MODIFIED BIRCH AND OAK SAWDUST FROM AQUEOUS SOLUTIONS

Low-pressure plasma (LPP) in air was used to remove methylene blue dye from model aqueous solutions. Plasma treatment is a new method for modifying sorption materials, allowing the structure and properties of sorbents to be tailored to the task at hand. Modifying sawdust with LPP plasma has been shown to increase their sorption capacity: by 1.6 times for birch sawdust and by 1.7 times for oak sawdust. Adsorption isotherms for the dye under study by native and plasma-modified sawdust of the aforementioned wood species were constructed. Processing the adsorption isotherms using the Langmuir, Freundlich, and Dubinin-Radushkevich models revealed that the sorption is monomolecular in nature. Several thermodynamic parameters of the sorption interaction process were determined. It was found that the conditions are favorable for the sorption process, and the interaction is of a physical nature (the interaction energy according to the Dubinin-Radushkevich model is 3.779 kJ/mol for birch sawdust and 3.915 kJ/mol for oak sawdust).

Keywords: adsorption, water purification, adsorbent, Methylene Blue dye, adsorption isotherm, adsorption capacity.