Acid-activated natural zeolite clinoptilolite functionalized with curcumin for superior methylene blue adsorption: insights into optimization, characterization, and adsorption mechanisms

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1515/pac-2024-0280
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Abstract This study investigates the treatment of natural zeolite clinoptilolite (NZC) through acid and base pretreatments, aiming to enhance its adsorption efficiency for methylene blue (MB) dye removal. The results indicate that NZC treated with 3.0 M HCl (hydrochloric acid) exhibits superior MB removal efficiency (93.24 %) compared to 1.0 M NaOH (sodium hydroxide)-treated NZC (91.40 %), accompanied by a higher Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area (135.5002 m2/g) in contrast to (43.6059 m2/g). The optimized 3.0 M HCl-treated NZC is further functionalized with curcumin, resulting in CUR-HCl-NZC, which demonstrates enhanced MB removal efficiencies of 95.09 % at 45 min and 83.81 % at 90 min, surpassing untreated NZC. The adsorption parameters, including contact time (45 min), adsorbent dosage (0.2 g), and initial dye concentration (25 ppm), are systematically varied to optimize the conditions for CUR-HCl-NZC. Characterization through Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and BET analysis confirm the successful binding of curcumin to HCl-treated NZC, revealing structural and surface modifications. BET analysis shows that the surface area of CUR-HCl-NZC is 100.0382 m2/g, indicating changes in porosity due to curcumin modifications. The isotherm analysis identifies the Langmuir isotherm model as the best fit, with a correlation coefficient (R 2) of 0.9996 and adsorption capacity of 41.203 mg/g, suggesting monolayer adsorption dominance. This study establishes CUR-HCl-NZC as an effective, low-cost adsorbent for the removal of MB, offering a promising solution for water purification applications.