Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Genişletilmiş grafit levhalar değiştirilmiş Hummers yöntemiyle üretildi. Karakterizasyon için Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopi, taramalı elektron mikroskobu, X-ışını kırınımı ve BET yüzey alanı analizi kullanıldı. Malzeme 20,70 nanometrelik gözenek boyutu ve gram başına 117,53 metrekare yüzey alanıyla tabaka benzeri bir morfoloji sergiledi. Hidroksil ve oksijen içeren işlevsel gruplar grafitin oksitlendiğini doğruladı.

Kesikli adsorpsiyon deneylerinde başlangıç konsantrasyonu, temas süresi ve sıcaklık değiştirildi. Mekanizma sözde ikinci derece kinetik, Langmuir, Freundlich, Dubinin–Radushkevich ve Temkin izotermleri ile termodinamik analizler kullanılarak değerlendirildi. Langmuir uyumunun daha yüksek olması, tutunmanın tek tabakalı bir süreçle daha iyi açıklandığını gösterdi. Düşük Weber–Morris uyumu, parçacık içi difüzyonun baskın olmadığını; kimyasal adsorpsiyonun öne çıktığını düşündürdü.

Maksimum kapasite 65 santigrat derecede kurşun için 186,79 mg/g, kadmiyum için 153,65 mg/g olarak hesaplandı. Negatif Gibbs serbest enerji değişimi sürecin kendiliğinden gerçekleşebildiğini, pozitif entalpi değişimi ise adsorpsiyonun endotermik olduğunu gösterdi. Malzemenin kurşuna ilgisi kadmiyuma göre daha yüksek bulundu ve kurşun giderimi Box–Behnken yanıt yüzeyi tasarımıyla optimize edildi.

Bu değerler kontrollü çözeltilerde elde edildi; gerçek atık sulardaki rekabetçi iyonlar, pH değişimleri, organik maddeler ve tekrar kullanım döngüleri performansı etkileyebilir. Malzemenin ekonomikliği, rejenerasyonu ve kullanım sonrası güvenli bertarafı ayrıca değerlendirilmeden saha uygulamasına geçilemez. Sonuçlar grafit tabanlı adsorbanların ağır metal arıtımındaki potansiyelini destekliyor.

Kaynak:https://www.nature.com/articles/s41598-026-66702-y