حذف موثر رنگ کاتیونی از محلول آبی توسط هیدروچار اصلاح شده از ضایعات پوست سیب‌زمینی

این پژوهش به سنتز مواد متخلخل کربن زیستی از ضایعات مرطوب زیست‌توده پوست سیب‌‌زمینی جهت حذف رنگزای کاتیونی از محلول آبی پرداخته است. پارامترهای موثر فرآیند کربن‌سازی مرطوب (دما، زمان ماند) در سنتز هیدروچار (hc) و پارامترهای موثر فرایند اصلاح شامل نوع (پتاسیم‌کربنات و ‌آمونیم کلرید)، نسبت جرمی (1: 3) و دمای اصلاح (800 -400 درجه سانتی‌گراد) روی خواص فیزیکی - شیمیایی هیدروچار اصلاح‌شده (mhc) مطالعه شد. شرایط مختلف فرآیند جذب از جمله ph محلول، ایزوترم و سینتیک جذب و نهایتاً سازوکار جذب متیلن‌بلو به طور ویژه بررسی شد. نتایج نشان داد، در شرایط مشابه، ‌پتاسیم کربنات به دلیل واکنش‌های سطحی با hc، منجر به توسعه چشمگیر sbet و بهبود عملکرد mhc می‌‌شود. حداکثر ظرفیت جذب برای hc وmhc  در محیط قلیایی (ph≥8)، به ترتیب 17.6 و mg.g-1 84.5 محاسبه شد که برای هر دو جاذب از ایزوترم لانگمویر و مدل سینتکی شبه مرتبه دوم (r^2>0.99) پیروی می‌کند که نشان‌دهنده غالب بودن جذب شیمیایی است. لذا روش کربن‌سازی مرطوب می‌تواند گامی مهم در جهت کاهش حجم ضایعات مرطوب آلی و تبدیل آنها به جاذب نانوساختار کربنی باشد.

effective removal of cationic dye from aqueous solution by modified hydrochar derived from potato peel waste

this study investigates synthesizing porous biocarbon materials derived from wet potato peel to remove cationic dyes from aqueous solutions. the influence of wet carbonization process parameters (temperature, residence time) on the synthesis of hydrochar (hc) and the effect of modification process parameters including the type of modifying agent (potassium carbonate and ammonium chloride), mass ratio (1-3), and modification temperature (400-800 °c) on the physicochemical properties of the modified hydrochar (mhc) were investigated. the adsorption performance was examined under varying conditions, including solution ph, isotherms and kinetics adsorption, and the mechanism of methylene blue removal. results showed that k₂co₃ significantly enhanced mhc’s sbet and adsorption performance due to surface interactions with hc. maximum adsorption capacities of hc and mhc were achieved as 17.6 mg·g⁻¹ and 84.5 mg·g⁻¹, respectively, under alkaline conditions (ph ≥8). adsorption data fitted well to the langmuir isotherm and pseudo-second-order kinetic model (r² > 0.99), indicating chemisorption as the dominant mechanism. therefore, wet carbonization presents a valuable strategy for minimizing wet organic waste and creating nano-structured carbon adsorbents for environmental applications.