New biocompositeusing of - cross nked chitosan beads for the removal of anionic dyes Optimization process using Box Behnken Design-Box Design

Abstract

In this study, a novel hybrid adsorbent composed of chitosan crosslinked with epichlorohydrin and loaded with illite–kaolinite clay (CTS-ECH/IKaol) was developed for the removal of the anionic dyes Orange G (OG) and Reactive Orange 16 (RO16) from aqueous media. The Box- Behnken Design (BBD) was applied to determine the crucial factors affecting adsorption performance. These included an adsorbent dose of 0.04 g for OG and 0.06 for RO16, contact times of 25 min, a temperature of 60°C for OG and 45 °C for RO16, and solution pH set at 4. The adsorption data exhibited better agreement with the pseudo- second- order (PSO) kinetic and Freundlich models. The Langmuir model estimated the monolayer capacity to be 416.67mg/ g for OG and 357.14 mg/ g for RO16 at a temperature of 45 ° C. The OG and RO16 dye adsorption mechanism was attributed to various interactions such as electrostatic, n-π, H-bonding. This study's pivotal finding underscores the promising potential of CTS-ECH/IKaol as an effective adsorbent for treating wastewater contaminated with organic dyes.

في هذه الدراسة، طُ ورَ مُمتزٌّ هجينٌ جديد مُكوَّنٌ من الشيتوزان المُتشابك مع الإبيكلوروهيدرين والمُحمَّل بطين الإليت-الكاولينيت (CTS-ECH/IKaol) لإزالة الصبغتين الأنيونيتين Orange G (OG) و Reactive Orange 16 (RO16) من الأوساط المائية. طُب قَ تصميم بوكس-بهينكن (BBD) لتحديد العوامل الحاسمة التي تُؤث ر على أداء الامتزاز. وبينت النتائج أن أعلى كفاءة لإزالة الصبغة، 92.14 % لصبغة OG و 96.52 % لصبغة RO16 ، تحققت باستخدام المادة الماصة CTS-ECH/IKaol في ظل ظروف مثالية التالية: جرعةً من المُمت زِّ قدرها g0.04 ل OG و 0.06g ل RO16 ، وأوقات تلامسٍ قدرها min 25 ، ودرجة حرارة 60°C ل OG و 45°C ل RO16 ، ودرجة حموضة عند 4. أظهرت بيانات الامتزاز توافقًا أفضل مع نموذجي الحركية شبه الثاني (PSO) و Freundlich. قدِّر نموذج لانجموير سعة الطبقة الأحادية ب mg/g416.67 ل OG و mg/g 357.14 ل RO16 . وتُعزى آلية امتزاز صبغتي OG و RO16 إلى تفاعلات مختلفة، مثل التفاعل الكهروستاتيكي، و n-π ، والروابط الهيدروجينية. وتُبرز هذه النتيجة المحورية في هذه الدراسة الإمكانات الواعدة ل CTS-ECH/IKaol كممتز فعال لمعالجة مياه الصرف الصحي الملوثة بالأصباغ العضوية .