Thermodynamic Aspects of Ion Exchange Properties of Bio-Resins from Phosphorylated Cellulose Fibers
Notice bibliographique
Résumé
Phosphorylated cellulose is proposed as a bio-resin for the removal of heavy metals, as a substitute for synthetic polymer-based materials. Phosphorylation is carried out using kraft pulp fibers as the cellulose source, with phosphate esters and urea as reactants to prevent significant fiber degradation. Herein, phosphorylated fibers, with three types of counterions (sodium, ammonium, or hydrogen), are used in adsorption trials involving four individual metals: nickel, copper, cadmium, and lead. The Langmuir isotherm model is applied to determine the maximum adsorption capacities at four different temperatures (10, 20, 30, and 50 °C), enabling the calculation of the Gibbs free energy (ΔG), entropy (ΔS), and enthalpy (ΔH) of adsorption. The results show that the adsorption capacity of phosphorylated fibers is equal or even higher than that of commercially available resins (1.7–2.9 vs. 2.4–2.6 mmol/g). However, the nature of the phosphate counterion plays an important role in the adsorption capacity, with the alkaline form showing a superior ion exchange capacity than the hybrid form and acid form (2.7–2.9 vs. 2.3–2.7 vs. 1.7–2.5 mmol/g). The thermodynamic analysis indicates the spontaneous (ΔG = (-)16–(-)30 kJ/mol) and endothermic nature of the adsorption process with positive changes in enthalpy (0.45–15.47 kJ/mol) and entropy (0.07–0.14 kJ/mol·K). These results confirm the high potential of phosphorylated lignocellulosic fibers for ion exchange applications, such as the removal of heavy metals from process or wastewaters.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».