Quaternized agricultural by-products as anion exchange resins

Wartelle, Lynda H.; Marshall, Wayne E.

doi:10.1016/j.jenvman.2004.12.008

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“…Based on the elemental analysis (Table 2), the values of the CHO content in the BGS biomass (H/C ratio 0.13) are very similar to the results of the elemental CHO analysis of other studies, which report the content in various agricultural wastes from 42-59% for C, 3-7% for H and 32-50% for O [20,36]. As expected, the unmodified BGS had no nitrogen in its compositions.…”

Section: Physicochemical Characterization Of Mbgs Sorbentssupporting

confidence: 84%

“…The comparative analysis of the chemical composition of different agricultural waste, tested for anion sorption (pecan shells, peanut shells, almond shells, cotton seed hulls, rice hulls, sugarcane bagasse, corn cob, corn stover, oat hulls, oak chips, rice straw, soybean hulls), shows that BGS is most similar to almond, peanut and pecan shells, considering a high lignin content (between 27 and 48%), and the similar content of other constituents [36]. However, one should bear in mind the fact that even the same biomass, but of different natural origin and sites have a very different composition (e.g.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

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The preparation and utilization of the cationic sorbent based on the surfactant modified bottle gourd shell

Marković-Nikolić¹,

Bojić²,

Petković³

et al. 2017

Adv Techol

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The surface of the bottle gourd shell (BGS), a solid agricultural residue of Lagenaria vulgaris Ser. was chemically modified using a cationic surfactant, hexadecyltrimethylammonium chloride (HTAC). The success of the modification was confirmed by FTIR spectroscopy. Chemical characterization of the lignocellulosic BGS biomass and the surfactant modified bottle gourd shell (MBGS) was carried out using the compositional and elemental analysis. The amount of surfactant sorbed on the BGS surface was measured as a function of the surfactant bulk concentration. Sorption isotherms were used to verify self-assembly models of cationic surfactant sorption onto oppositely charged MBGS substrates. The shape of sorption isotherms was applied to describe the behavior of the surfactant/BGS system. The surfactant modified shell was tested as a sorbent for the removal of phosphate and nitrate from contaminated aqueous solutions. The sorption of anionic pollutants on MBGS was performed in a series of batch sorption experiments at 20 o C. It was found that the MBGS yielded sorption efficiency was 40% for phosphate and 22% for nitrate. The sorption mechanism involving the ion exchange might be responsible for the uptake of anions. The morphology and surface properties of the MBGS sorbent before and after sorption of anionic pollutants were analyzed by SEM methods. Compared to other non-surfactant sorbents, the advantage of MBGS as a sorbent is that it can be used for the removal of anionic pollutants not only from aqueous solutions but also from the emulsified oil wastewater or nonpolar effluents.

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Section: Physicochemical Characterization Of Mbgs Sorbentssupporting

confidence: 84%

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

The preparation and utilization of the cationic sorbent based on the surfactant modified bottle gourd shell

Marković-Nikolić¹,

Bojić²,

Petković³

et al. 2017

Adv Techol

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“…[4][5][6][7][8][9][10][11] Além dos materiais contendo ferro, uma série de outros materiais também tem sido utilizada na adsorção de arsênio como, por exemplo, zeolitas, 2 pasta de cimento Portland, 12 oxisol, 13 políme-ros contendo zircônio (IV), 14 cinzas, 15 sub-produtos da atividade agrícola. 16 Dentre estes materiais alternativos utilizados na adsorção de arsênio encontram-se a quitina e quitosana 17,18 e quitosana impregnada com íons molibdato. 19,20 Por outro lado, em estudos anteriores mostramos que complexos de quitosana com íons Fe 3+ , na forma insolúvel, apresentam grande capacidade de adsorção de oxianions como, por exemplo, fosfato 21,22 e cromato.…”

Section: Introductionunclassified

Adsorção de arsênio(V) pela quitosana ferro - III reticulada

Fagundes¹,

Bachmann²,

Tomaz³

et al. 2008

Quím. Nova

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Recebido em 21/3/07; aceito em 17/12/07; publicado na web em 31/7/08 ADSORPTION OF ARSENIC(V) BY CROSSLINKED IRON-III-CHITOSAN. The removal of As(V) by a crosslinked iron(III)-chitosan adsorbent was evaluated under various conditions. The adsorption capacity of CH-FeCL was around 54 mg/g of As(V). The kinetics of adsorption obeys a pseudo-first-order model with rate constants equal to 0.022, 0.028, and 0.033 min -1 at 15, 25 and 35 o C respectively. Adsorption data were well described by the Langmuir model, although they could be modeled also by the Langmuir-Freundlich equation. The maximum adsorption capacity, calculated with the Langmuir model, was 127 mg g -1 of As(V). The inhibition by competing anions is dependant on their kind and valence.Keywords: crosslinked iron(III)-chitosan; arsenate; adsorption. INTRODUÇÃOAlgumas atividades humanas podem favorecer a disponibilização do arsênio presente no solo. 1 A presença de arsênio em água foi relacionada a dermatites, câncer de pele, problemas neurológicos, hepatomegalia, problemas cardíacos, cânceres internos e intoxicações.2 A Agência de Proteção Ambiental (EPA-US), dos Estados Unidos, baixou o limite regular de arsênio para água potável de 50 para 10 g L -1, sendo que a data limite para atingir tais níveis foi em janeiro de 2006. Como resultado desta nova norma, vários trabalhos estão sendo desenvolvidos com o enfoque em novas tecnologias para a redução dos níveis de arsênio, tais como melhoria do sistema de coagulação, sistemas de membrana e novos adsorventes. 3O processo de adsorção em fase sólida é uma alternativa para a remoção de compostos de arsênio. Diversos materiais baseados na presença de ferro têm sido empregados como adsorvente, devido principalmente à necessidade de pouco pré-tratamento químico da solução e por apresentarem vantagens, principalmente devidas à formação do complexo Fe:As muito estável. Com base no que foi mencionado acima, o complexo de quitosana-ferro reticulado (QTS-FeR) foi utilizado como adsorvente de As(V). Foram avaliados os efeitos de vários parâmetros sobre a capacidade de adsorção de As(V), entre os quais a quantidade de ferro no polímero, o pH e a temperatura das soluções de As(V), efeito salino, concentração e tipo de sal. Também foram estudadas a cinética de adsorção e a capacidade máxima de adsorção através da aplicação de modelos matemáticos de adsorção. PARTE EXPERIMENTAL Preparação e caracterização do polímero QTS-FeROs complexos foram preparados com a quitosana da Purifarma com grau de desacetilação de 83% e massa molecular de 165.000. Todos os outros reagentes foram de procedências Vetec e utilizados sem purificação prévia.Os complexos quitosana ferro(III)-reticulado (QTS-FeR) foram preparados e caracterizados de acordo com o descrito na literatura. Estudo de adsorção do As(V) (Métodos de banho) Estudo das isotermas de adsorçãoA adsorção do As(V) foi estudada através do método de banho, num sistema termostatizado, 25 ± 0,5 ºC. Neste experimento foram utilizados 25 mg dos diferentes QTS-FeR em 20 mL de solução de a...

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“…Various quaternizing reagents have been tested for this purpose, e.g. dimethylamine (Anirudhan et al 2006); urea (Benyoucef and Amrani 2011;Karachalios 2012); 2-hidroxypropyltrimethyl ammonium chloride (De Lima et al 2012); polyallylamine hydrochloride ); trimethylammoniumchloride (Marshall and Wartelle 2004;Wartelle and Marshall 2006); ethylenediamine & triethylamine Yue et al 2010;Xu et al 2011a), etc. In most cases, quaternized AWBs exhibited the enhanced adsorption capacities for PO4 3-as compared to raw AWBs.…”

Section: Phosphorus Adsorption Performance By Modified Awbsmentioning

confidence: 99%