Ảnh hưởng của phương pháp xử lý thủy nhiệt và biến tính với chất hoạt động bề mặt đến đặc tính bề mặt và khả năng hấp phụ methyl violet của than sinh học từ bã mía

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, than sinh học (BC) nhiệt phân từ bã mía được lần lượt biến tính bởi quá trình thủy nhiệt ở 200°C/4 giờ (BC-HT), biến tính hóa học với chất hoạt động bề mặt sodium dodecyl sulfate (BC-SDS), và kết hợp hai quá trình trên (BCHT-SDS). Kết quả cho thấy, xử lý thủy nhiệt làm tăng diện tích bề mặt riêng của BC, đồng thời làm thế zeta âm hơn. Ngược lại, biến tính bằng SDS làm giảm diện tích bề mặt nhưng làm tăng độ âm của thế zeta, cho thấy sự thay đổi đáng kể đặc tính bề mặt vật liệu. Ở nồng độ SDS 6 g/l, vật liệu thể hiện khả năng hấp phụ phẩm màu methyl violet (MV) cao. Dữ liệu cân bằng hấp phụ được mô tả phù hợp hơn bởi mô hình Langmuir, với q_max của BC-SDS và BC-HT-SDS lần lượt là 25,25 và 26,60 mg/g, cao hơn đáng kể so với BC (17,67 mg/g) và BC-HT (19,16 mg/g). So với thủy nhiệt, biến tính bề mặt BC bởi SDS có vai trò quan trọng hơn giúp nâng cao dung lượng hấp phụ của vật liệu. Sự cải thiện khả năng hấp phụ MV không chỉ phụ thuộc vào diện tích bề mặt mà còn liên quan đến sự thay đổi hóa học và điện tích bề mặt nhờ SDS.