Contribution of activated carbon derived from pomegranate peel to the adsorption of methylene blue dye

Abstract

This research aims to convert pomegranate peel (PP) into microporous activated carbon (PPAC) using a microwave-assisted K2CO3 activation method. The optimal activation conditions were determined to be a 1:2 PP/K2CO3 impregnation ratio, 800 W radiation power, and a 15-minute irradiation time. The statistical Box–Behnken design (BBD) was employed to effectively optimize the factors influencing the adsorption performance and removal of methylene blue (MB) dye. The RSM-BBD results indicated a 93.3% removal of 100 mg/L MB under the following conditions: a PPAC dose of 0.1 g, solution pH of 7, process temperature of 50°C, and a contact time of 18 minutes. The pseudo-second order (PSO) kinetic model accurately described the contact time required for MB adsorption. At equilibrium, the Freundlich adsorption isotherm effectively described the adsorption process, with the maximum adsorption capacity of PPAC for MB dye being 291.5 mg/g. This study supports the utilization of biomass waste from pomegranate peels for conversion into renewable and sustainable adsorbent materials, contributing to both biomass waste management and water pollutant sequestration. يهدف هذا البحث إلى تحويل قشور الرمان إلى كربون منشط باستخدام طريقة التنشيط بمساعدة الميكروويف تم تحديد الظروف المثلى للتنشيط بنسبة نقع 1:2 لقشور الرمان .)K2CO مع كربونات البوتاسيوم ) 3 وكربونات البوتاسيوم، وطاقة إشعاع 800 واط، ووقت تشعيع 15 دقيقة. تم استخدام تصميم الإحصائي بشكل فعال. )MB( لتحسين العوامل المؤثرة على أداء الامتصاص وإزالة صبغة الميثيلين الزرقاء )BBD( تحت الظروف التالية: جرعة MB إزالة بنسبة 93.3 ٪ من 100 ملجم/لتر من RSM-BBD أظهرت نتائج جم، ودرجة حموضة المحلول 7، ودرجة حرارة العملية 50 درجة مئوية، ووقت التلامس 18 PPAC 0.1 .MB بدقة وقت التلامس المطلوب لامتزاز )PSO( دقيقة. وصفت نموذج الحركية من الدرجة الثانية الزائف عند التوازن، وصفت إيزوثيرم الامتزاز لفريدليش عملية الامتزاز بفعالية، مع سعة امتزاز قصوى للكربون بلغت 291.5 ملجم/جم. يدعم هذا الدراسة استخدام نفايات الكتلة MB المنشط من قشور الرمان لصبغة الحيوية من قشور الرمان لتحويلها إلى مواد ماصة متجددة ومستدامة، مما يساهم في إدارة نفايات الكتلة الحيوية وعزل ملوثات المياه.