Highly porous activated carbon from recycled tobacco waste: a promising adsorbent for thiamethoxam removal.
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2024
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Abstract
Este trabalho teve como objetivo utilizar resíduos ilícitos de tabaco para produção de carvão ativado (CA) de grande área superficial e sua aplicação na remoção de tiametoxame da água. Por meio da ativação térmica e química, produzimos com sucesso CA derivados de tabaco, incluindo AC800-4-KOH, AC900-4-KOH e AC900-5-KOH. O AC900-4-KOH, em particular, apresentou uma área superficial excepcional de 3.294 m² g⁻¹, com grupos funcionais de superfície indicando sua aptidão para adsorção. Em nossa análise abrangente de adsorção, observamos a rápida remoção do tiametoxam, com mais de 95% de adsorção ocorrendo em apenas 5 minutos. O modelo de Freundlich descreveu melhor o processo de adsorção, revelando adsorção multicamadas nas superfícies AC inerentemente heterogêneas. Além disso, os resultados da isoterma de Langmuir destacaram a capacidade de adsorção máxima superior do AC900-4-KOH a 150,5 mg g⁻¹, ressaltando seu excepcional potencial de adsorção. As constantes de KLangmuir ilustraram ainda mais a robusta interação tiametoxam-AC, com AC900-5-KOH exibindo a maior afinidade. Nossos resultados demonstram a natureza espontânea, exotérmica e dependente da temperatura da adsorção do tiametoxam (ΔGº<0, ΔHº<0, ΔSº>0), enfatizando sua viabilidade termodinâmica favorável. Além disso, experimentos de eluição com água confirmaram a ausência de liberação significativa de metal dos adsorventes. Este estudo foi pioneiro no uso de resíduos de tabaco reciclado para produzir AC, apresentando capacidades excepcionais de adsorção de tiametoxam. Estas descobertas posicionam o AC como um candidato promissor para aplicações de tratamento de água e remediação ambiental.
Description
Keywords
Neonicotinoides, Biocarvão, Cigarro, Remediação, Superfície funcionalizada