Optimization of porous volcanic ash-based geopolymer for crystal violet adsorption using the Box-Behnken design
Notice bibliographique
Résumé
Volcanic ash was used as a precursor for the synthesis of a geopolymer activated by sodium hydroxide and using hydrogen peroxide as a pore-forming agent. Factors controlling geopolymer synthesis such as sodium hydroxide concentration (6–12 mol/L), liquid/solid mass ratio (0.3–0.5), and H2O2 mass concentration (0%–2%) were optimized using the Box-Behnken design method. The chosen process variables were optimized to enhance both the geopolymer's porosity and its effectiveness in removing crystal violet. Sodium hydroxide concentration and H2O2 mass concentration had a significant effect on both responses. Under optimal conditions of 6 mol/L NaOH concentration, a 0.3 liquid/solid ratio, and 2% H2O2 mass concentration, the model-predicted and experimental values for both responses were highly comparable. Additionally, response surface methodology was used to assess the removal of crystal violet from an aqueous solution, employing the geopolymer produced under these optimal conditions as the adsorbent. Experiments were carried out according to the Box-Behnken statistical surface design with four input parameters, namely, contact time (A: 10–120 min), initial crystal violet concentration (B: 20–100 mg/L), adsorbent dose (C: 0.1–0.6 g), and pH (D: 3–9). Regression analysis indicated a strong fit of the experimental data to the second-order polynomial model, with a coefficient of determination ( R2) of 0.9864 and a Fisher's F value of 61.97. Optimization of the parameters A (35.415 mg/L), B (98.184 min), C (0.359 g), and pH (6.950) achieved a maximum crystal violet removal of 98.413% by the geopolymer.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».