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Synthesis and characterization of pectin-xanthate and their application in heavy metal and lignin enriched paper industry wastewater treatment

化学 果胶 吸附 黄药 朗缪尔吸附模型 核化学 木质素 产量(工程) 金属 色谱法 无机化学 有机化学 冶金 食品科学 材料科学
作者
Arbind Chaurasiya,Poorn Prakash Pande,Ravi Shankar,Amar Nath,Narendra Pratap Tripathi
出处
期刊:Separation Science and Technology [Informa]
卷期号:58 (17-18): 3026-3042 被引量:9
标识
DOI:10.1080/01496395.2023.2279942
摘要

Three grades of pectin xanthates (PX1, PX2, and PX3) have been prepared by the reaction of pectin with carbon disulfide (CS2) in an alkaline medium using NaOH, via the xanthation process. The percentage yield of prepared pectin xanthates has been found to be 87.06%, 90.38%, and 93.80% for PX1, PX2, and PX3, respectively. Prepared pectin xanthates and raw pectin were utilized for heavy metals (Cu(II) and Ni(II)) and lignin enriched paper industry wastewater (LEPIW) treatment. The removal percentage of pectin, PX1, P X2, and PX3 for Cu removal at optimum condition (adsorbent dose: 5.14 g/L, pH: 5 for Cu and 7 for Ni, optimum temperature: 50°C and time: 80 min for Cu(II) and 100 min for Ni(II)) has been found as 85%, 92.33%, 93.5%, and 94.66% and 76.66%, 89.44%, 91.66%, and 93.33%, respectively, for Ni removal. The LEPIW treatment efficacy for pectin, PX1, PX2, and PX3 has been found to be 54%, 77%, 83%, and 86% for the initial COD: 2000 mg/L, pH: 7, optimum temperature: 40°C in 105 min operation time. Adsorption isotherm studies suggest that Langmuir isotherm is most appropriate which indicates adsorption follows chemisorption. The adsorption capacities of PX1, PX2, and PX3 are found as 309.59, 352.11, and 380.22 mg/g for Cu(II) and 299.40, 315.45, and 328.94 mg/g and for Ni(II), respectively, which is very high in comparison with many other recent literature studies.
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