|
Adsorpcija lekova iz vode primenom modifikovanog vlaknastog tekstilnog otpada
Modified fibrous textile waste as adsorbents for removal of pharmaceuticals from water
aUniverzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Srbija bUniverzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Inovacioni centar, Srbija cAcademy of Technical and Art Applied Studies Belgrade, Department of Textile for Design, Technology and Management, Belgrade + Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Srbija dUniverzitet u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča, Beograd-Vinča, Srbija
e-adresa: marijab@tmf.bg.ac.rs, mvukasinovic@tmf.bg.ac.rs, biljanap@tmf.bg.ac.rs, ana.kalijadis@vin.bg.ac.rs, alexp@tmf.bg.ac.rs
Projekat: Ministarstvo nauke, tehnološkog razvoja i inovacija Republike Srbije (institucija: Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet) (MPNTR - 451-03-68/2020-14/200135)
Ministarstvo nauke, tehnološkog razvoja i inovacija Republike Srbije (institucija: Inovacioni centar Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doo) (MPNTR - 451-03-68/2020-14/200287)
Ministarstvo nauke, tehnološkog razvoja i inovacija Republike Srbije (institucija: Univerzitet u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča, Beograd-Vinča) (MPNTR - 451-03-68/2020-14/200017)
Sažetak
Tekstilna industrija je jedan od najvećih zagađivača životne sredine zbog ogromnih količina otpada koji se generišu tokom proizvodnje, obrade, bojenja i distribucije. Odlaganje hemijskog i čvrstog tekstilnog otpada nosi ozbiljne rizike po kvalitet zemljišta, vode i vazduha. Da bi se ublažio negativni uticaj tekstilne industrije na životnu sredinu, čvrsti tekstilni otpad se može ponovo upotrebiti korišćenjem metoda redizajniranja ili recikliranja. Jedan od vidova ponovne upotrebe tekstilnog otpada je njegovo korišćenje kao adsorbenta ili sirovine za proizvodnju ugljeničnih adsorbenata. U cilju smanjenja količine vlaknastog tekstilnog otpada, u ovom radu je ispitana mogućnost njegovog korišćenja za dobijanje ugljeničnih adsorbenata. Primenom metoda karbonizacije i naknadne aktivacije u prisustvu KOH kao aktivirajućeg agensa, polazeći od pamučnog prediva i vlakana lana dobijeni su ugljenični materijali. Adsorpcione karakteristike dobijenih materijala ispitivane su adsorpcijom ostataka kardiovaskularnih lekova iz vode. Ispitan je uticaj vremena kontakta, početne koncentracije i početne pH vrednosti smeše lekova na adsorpcioni kapacitet pripremljenih adsorbenata. Dobijeni rezultati su analizirani korišćenjem kinetičkih modela pseudo-prvog i pseudo-drugog reda, kao i Frojndlihove i Lengmirove adsorpcione izoterme. Pokazano je da se karbonizacijom i naknadnom aktivacijom pamučnog prediva i vlakana lana mogu dobiti visoko efikasni adsorbenti za brzo uklanjanje lekova iz vode.
Abstract
Textile industry is a significant environmental polluter, generating vast amounts of waste during production, processing, dyeing, and distribution. Disposing of chemical and solid textile waste poses serious risks to soil, water, and air quality. In order to mitigate this inconvenience, solid textile waste can be reused through redesign or recycling methods. One such method involves repurposing textile waste as adsorbent or as a raw material for carbon adsorbent preparation. In this study, fibrous textile waste, waste cotton yarns and flax fibers were utilized as cost-effective resources for carbon material production. Carbon materials were derived from waste fibers and yarns through carbonization and subsequent activation using KOH as an activating agent. The adsorption characteristics of newly prepared materials were examined through the adsorption of various drugs from water. Factors such as contact time, initial concentration, and pH of the drug mixture in an aqueous solution were studied to understand their impact on the adsorption capacity of carbon adsorbents. The obtained results were analyzed using pseudo-first and pseudo-second order kinetics models, Freundlich and Langmuir isotherms. It has been shown that carbon materials obtained by the activation of cotton yarn and flax fibers can be used as highly efficient adsorbents for the rapid removal of drugs from water.
|