Internationale Zeitschrift für Abfallressourcen

Abstrakt

Design und Charakterisierung von porösem Geopolymer zur Farbstoffentfernung

Elton Yerima Ngu1*, Julson Aymard Tchio1,2, Linda Lekuna Duna2, Cyriaque Rodrigue Kaze2, Elie Kamseu2, Tchakoute Kouamo Herve1, Cristina Leonelli3

Diese Studie demonstriert die Herstellung von porösen Geopolymeren unter Verwendung verschiedener Schaummittel zur Farbstoffentfernung in Wasser unter Verwendung von Methylenblau als Modelllösung. Die porösen Membranen wurden durch Kombination einer alkalischen Aktivierungslösung, einer Aluminosilikatquelle (entweder tonreicher Laterit oder eisenreicher Laterit), amorpher Kieselsäure (Reishülsenasche) mit direktem Aufschäumen (entweder mit H2O2 oder Al-Pulver) hergestellt _{, gefolgt} von einer Aushärtung zunächst bei Raumtemperatur für zwei Stunden, dann bei 65° C für weitere zwei Stunden. Die physikalischen Eigenschaften wie scheinbare Porosität, Schüttdichte, Wasseraufnahme und Stabilität in Wasser wurden ermittelt, um ein für die Filtration geeignetes poröses Geopolymer auszuwählen. Die Ergebnisse zeigen, dass die am besten für die Filtration geeigneten porösen Geopolymere diejenigen waren, die unter Verwendung von Wasserstoffperoxid als Schaummittel hergestellt wurden und einen Reishülsengehalt von ≤ 20 % aufweisen. An den ausgewählten Schäumen durchgeführte Durchlässigkeitstests zeigten, dass sie nicht durchlässig waren, sodass die Schäume optimiert werden mussten. Zur Optimierung (Stabilisierung) der Schäume wurden drei verschiedene Tenside verwendet. Auf Grundlage einer Durchlässigkeitsprüfung wurde das Tensid Triton H ₆₆ zur Verwendung ausgewählt. Die physikalischen Eigenschaften der optimierten ausgewählten Schäume zeigten eine Verbesserung dieser Eigenschaften für einen Schaum. Diese Verbesserung wurde offensichtlich durch den Reisschalenaschegehalt in den Matrizen beeinflusst, wobei die Verbesserung mit dem Reisschalenaschegehalt zunahm. Zwei optimierte Proben (eine von jedem Basismaterial) wurden in einem Filtrationssäulenexperiment zur Methylenblauentfernung eingesetzt. Nach 8 Stunden Abwassersammlung zeigte sich eine Entfernungseffizienz von etwa 97 %. Diese Effizienz verringerte sich auf 95 %, wenn der Reisschalenaschegehalt in den Matrizen über 20 % betrug. Das Methylenblauentfernungspotenzial der Membranen wurde mit einer Infrarotspektroskopieanalyse bestimmt. Der neue Peak bei 395 cm ^-1, der mit der CNC von Methylenblau verbunden ist, bestätigt das Vorhandensein von adsorbiertem Methylenblau in den Matrizen. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass die in dieser Studie untersuchten porösen Filter möglicherweise zur industriellen und häuslichen Abwasserbehandlung eingesetzt werden können.