Co-valorization of shrimp and tropical wood waste to high-value composites: Fabrication, characterization, and herbicide adsorption studies
Notice bibliographique
Résumé
The current work underscores the potential of using copious waste streams to fabricate high value composite adsorbents which are then used in environmental remediation. The study investigates the fabrication of nitrogen-enriched adsorbents by the co-valorization of shrimp hydrochar, shrimp chitin, and shrimp shells with a waste wood feedstock, greenheart, by a facile, phosphoric acid activation process. These materials were characterized and subsequently deployed to remove 2,4-dichlorophenoxy acetic acid from model solutions at 50 ppm concentration at pH 7. Shrimp shell and shrimp hydrochar composites were typically mesoporous but shrimp chitin composites were microporous. Specific surface area ranged from 1224 m 2 /g to 1974 m 2 /g. Surface nitrogen peaked at 2.94 at% with amine, amide and imide function predominating. The largest specific surface area and greatest nitrogen content of composites was more than 56 % and 5 times greater than the pristine greenheart adsorbent. Nitrogen functionality was uniformly distributed on the composite surface implying that there was homogeneous combination of the co-valorized feedstocks. The shrimp-chitin-greenheart composite was most efficient at removing 2,4-D with a maximum adsorption capacity of 101 mg/g. Maximum adsorption capacities of composites were most strongly correlated with amine groups (0.86), total nitrogen (0.88), total surface nitrogen density (0.90) and specific surface area (0.87), demonstrating that both surface area and nitrogen functionality played a pivotal role in the adsorption. The Freundlich isotherm model best described the adsorption process, implying the heterogeneous nature of adsorption sites. Adsorption was spontaneous and entropically favored and adsorption enthalpies ranged from −12 kJ/mol to −17 kJ/mol indicating that physisorption interactions dominated the adsorption process. These composites, with demonstrated efficacy in removing 2,4-D, are promising environmental remediation materials.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 0,000 |
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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
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