Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2025 Том 23, Випуск 4
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Open Access

Rawa Mustafa Abdel MAJEED1, Noha Mohammad YAHYA1, and Raed H. AL-SAQA2

1College of Education for Girls, Department of Chemistry, University of Mosul, Mosul, Iraq
2Directorate General of Education in Nineveh, Ministry of Education, Mosul, Iraq

Investigation of the Kinetics and Thermodynamics of Chlorpheniramine Adsorption from Prepared Activated Nanocarbon

1217–1238 (2025)

PACS numbers: 61.72.Dd, 68.37.Hk, 68.43.Mn, 81.05.uj, 82.20.Pm, 82.60.Qr, 87.23.Cc

Надійшла 3 вересня 2024 р.; після переробки 24 вересня 2024 р.

У цьому дослідженні одержано новий тип активованого нановуглецю з використанням листя евкаліпта з лісів навколо Мосула. Середній розмір частинок цього одержаного вуглецю становив 151,47 нм і був ідентифікований як нановуглець. Препарат хлорфенірамін був екстрагований з його водного розчину. У цьому дослідженні використано Фрейндліхову та Ленґмюрову ізотерми, де Ленґмюрів модель ліпше відповідає фактичним даним стосовно аналізованої системи. Це підтверджується результатами високих значень R2: 0,9875 для Фрейндліхової ізотерми та 0,9935 для Ленґмюрової. Термодинамічна аналіза рівноважної адсорбції показала, що то був спонтанний процес з неґативними значеннями ΔG0 і привів до реґулярного збільшення (неґативне значення ΔS0) після процесу адсорбції. Фізичні сили адсорбції (ΔH = -16,452 кДж/моль) визначали зв’язок між препаратом і поверхнею вуглецю, а процес адсорбції привів до виділення тепла. Три кінетичні моделі були: псевдопершого порядку, псевдодругого порядку та неявною молекулярною дифузією. За результатами, рівноважна адсорбція відповідає рівнянню реакції псевдодругого порядку, а процес адсорбції реґулюється кількома механізмами, окрім молекулярної контактної дифузії.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: активоване вугілля, евкаліпти, хлорфенірамін, нановуглець, кінетика адсорбції, термодинаміка адсорбції

Цитування:
Rawa Mustafa Abdel Majeed, Noha Mohammad Yahya, and Raed H. AL-saqa, Investigation of the Kinetics and Thermodynamics of Chlorpheniramine Adsorption from Prepared Activated Nanocarbon, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 23, No. 4: 1217–1238 (2025); https://doi.org/10.15407/nnn.23.04.1217

ПОДЯКИ:
Authors would like to thank the University of Mosul, College of Education for Girls, thanks to Mr. Alaa Mohammed/New York Times/correspondent (for editing and reviser of the language), Mr. Faris M. Alhamadany (MSc Phys., University of Newcastle, U.K., ‘work in Nineveh Medicine College’).

ЛІТЕРАТУРА
  1. Jonathan Awewomom, Felicia Dzeble, Yaw Doudu Takyi, Winfred Bediakoh Ashie, Emil Nana Yaw Osei Ettey, Patricia Eyram Afua, Lyndon N. A. Sackey, Francis Opoku, and Osei Akoto, Discover Environment, 2: Article No. 8 (2024); https://doi.org/10.1007/s44274-024-00033-5
  2. Ewa Lipczynska-Kochany, Chemosphere, 202: 420 (2018); https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.03.104
  3. M. S. Holt, Food and Chemical Toxicology, 38, Suppl. 1: S21 (2000); https://doi.org/10.1016/S0278-6915(99)00136-2
  4. Ahmed Shabbir Khan, Ankur Anavkar, Ahmad Ali, Nimisha Patel, and Hina Alim, Biosciences Biotechnology Research Asia, 18, Iss. 1: 9 (2021); http://dx.doi.org/10.13005/bbra/2893
  5. A. Esmaeili, S. Ghasemi, and A. Rustaiyen, American-Eurasian J. Agric. & Environ. Sci., 3, Iss. 6: 810 (2008); https://doi.org/10.5897/AJB08.0
  6. Alan L. Myers and Peter A. Monson, Adsorption, 20: 591 (2014); https://doi.org/10.1007/s10450-014-9604-1
  7. E. A. Al-hyali, T. Ra’ed, and N. H. Saleem, Samarra Journal of Pure and Applied Science, 3, Iss. 4: 41 (2021); https://doi.org/10.54153/sjpas.2021.v3i4.292
  8. Himanshu Gupta and Bina Gupta, Desalination and Water Treatment, 57, Iss. 20: 9498 (2016); https://doi.org/10.1080/19443994.2015.1029007
  9. Alírio E. Rodrigues and Carlos Manuel Silva, Chemical Engineering Journal, 306: 1138 (2016); https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.08.055
  10. Yuh-Shan Ho and Augustine E. Ofomaja, Journal of Hazardous Materials, 129, Iss. 1–3: 137 (2006); https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.08.020
  11. S. Baup, D. Wolbert, and A. Laplanche, Environmental Technology, 23, Iss. 10: 1107 (2002); https://doi.org/10.1080/09593332308618339
  12. Yu Liu, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 320, Iss. 1–3: 275 (2008); https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2008.01.032
  13. H. Esfandian, M. Parvini, B. Khoshandam, and A. Samadi-Maybodi, Desalination and Water Treatment, 57, Iss. 37: 17206 (2016); https://doi.org/10.1080/19443994.2015.1086696
  14. M. A. Rauf, S. B. Bukallah, F. A. Hamour, and A. S. Nasir, Chemical Engineering Journal, 137, Iss. 2: 238 (2008); https://doi.org/10.1016/j.cej.2007.04.025
  15. S. Mondal, S. Bhattacharyya, and P. Mitra, Pramana, 80, Iss. 2: 315 (2013); https://doi.org/10.1007/s12043-012-0463-6
  16. Abdullah M. Ali, Raed Alsaqa, and Nashwa Salhuddin Sultan, International Journal of Thermodynamic, 25, Iss. 2: 33 (2022); https://doi.org/10.5541/ijot.1003950
  17. Nouf F. Al-Harby, Ruwayda S. Almutairi, Noura Y. Elmehbad, and Nadia A. Mohamed, Polymer Engineering & Science, 63, Iss. 8: 2336 (2023); https://doi.org/10.1002/pen.26380
  18. Achraf Harrou, Elkhadir Gharibi, Hicham Nasri, and Meriam El Ouahabi, SN Applied Sciences, 2, Iss. 2: 277 (2020); https://doi.org/10.1007/s42452-020-2067-y
  19. P. S. Kumar, S. Ramalingam, C. Senthamarai, M. Niranjanaa, P. Vijayalakshmi, and S. Sivanesan, Desalination, 261, Iss. 1–2: 52 (2010); https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.05.032
  20. Momina, Shahadat Mohammad, and Suzylawati Isamil, Journal of Water Process Engineering, 34: 101155 (2020); https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2020.101155
  21. Fabio L. Leite, Carolina C. Bueno, Alessandra L. Da Róz, Ervino C. Ziemath, and Osvaldo N. Oliveira Jr., International Journal of Molecular Sciences, 13, Iss. 10: 12773 (2012); https://doi.org/10.3390/ijms131012773
  22. H. A. Awala and M. M. El Jamal, Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 46, Iss. 1: 45 (2011); https://journal.uctm.edu/node/j2011-1/6_Jamal.pdf
  23. Peiming Wang and Andrzej Anderko, Fluid Phase Equilibria, 186, Iss. 1–2: 103 (2001); https://doi.org/10.1016/S0378-3812(01)00507-6
  24. Maryam Yazdani, Niyaz Mohammad Mahmoodi, Mokhtar Arami, and Hajir Bahrami, Separation Science and Technology, 47, Iss. 11: 1660 (2012); https://doi.org/10.1080/01496395.2011.654169
  25. Ibtihal A. Mawlood, Wahran M. Saod, Ahmed S. Al-Rawi, Abdulsalam M. Aljumialy, and Nahla Hilal, Environmental Monitoring and Assessment, 196: Article No. 364 (2024); https://doi.org/10.1007/s10661-024-12525-1
  26. M. A. Lala, T. E. Ntamu, O. A. Adesina, L. T. Popoola, A. S. Yusuff, and A. A. Adeyi, Scientific African, 20: e01633 (2023); https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2023.e01633
  27. Asaad F. Hassan and Hassan Elhadidy, Journal of Environmental Chemical Engineering, 5, Iss. 1: 955 (2017); https://doi.org/10.1016/j.jece.2017.01.003
  28. Anchal Sharma, Nitin Kumar, Ackmez Mudhoo, and Vinod Kumar Garg, Journal of Environmental Chemical Engineering, 11, Iss. 2: 109506 (2023); https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.109506
  29. Kheira Chinoune, Kahina Bentaleb, Zohra Bouberka, Abdelouahab Nadim, and Ulrich Maschke, Applied Clay Science, 123: 64 (2016); https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.01.006
  30. Vojtěch Štejfa, Michal Fulem, Květoslav Růžička, and Ctirad Červinka, The Journal of Chemical Thermodynamics, 79: 280 (2014); https://doi.org/10.1016/j.jct.2014.04.022
  31. L. W Aarssen, Journal of Vegetation Science, 3, Iss. 2: 165 (1992); https://doi.org/10.2307/3235677
  32. Rohollah Ezzati, Saeid Ezzati, and Maryam Azizi, Vacuum, 220: 112790 (2024); https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2023.112790
  33. Xia Wang, Qingjie Guo, and Tongtong Kong, Chemical Engineering Journal, 273: 472 (2015); https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.03.098
  34. Stephanie A. Brocke, Alexandra Degen, Alexander D. MacKerell Jr., Bercem Dutagaci, and Michael Feig, Journal of Chemical Information and Modeling, 59, Iss. 3: 1147 (2018); https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jcim.8b00648