Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2026 Том 24, Випуск 2
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Відкритий доступ

Hamid A. SALIH, Saad F. MAHMOOD, та Mohmad M. UONIS

College of Science, Department of New and Renewable Energy, University of Mosul, Mosul, Iraq

Preparation and Characterization of Nanocarbon Prepared from Thermal Cracking Residues of Sawdust

575–596 (2026)

Індекси PACS: 68.37.Hk, 68.43.Jk, 68.43.Mn, 81.05.uj, 82.60.Hc, 82.60.Qr, 83.80.Mc

Одержано 16 жовтня 2024 р.; після доопрацювання — 21 листопада 2024 р.

У цьому дослідженні було одержано новий тип активованого нановуглецю з використанням тирси з деревообробних цехів міста Мосул (Ірак). Середній розмір частинок цього одержаного вуглецю становить 20–100 нм і був ідентифікований як нановуглець. Препарат хлорфенірамін був екстраґований з його водного розчину. У цьому дослідженні використовувалися Фройндлішова та Ленґмюрова ізотерми, де Ленґмюрів модель краще відповідає фактичним даним стосовно аналізованої системи. Про це свідчать результати високих значень R2: 0,9872 для Фройндлішового моделю та 0,9935 для Ленґмюрового моделю. Термодинамічна аналіза рівноважної адсорбції показує, що це є спонтанний процес з неґативними значеннями ΔG0 і приводить до реґулярного збільшення (із неґативним значенням ΔS0) після процесу адсорбції. Крім того, фізичні сили адсорбції (ΔH = −16,452 кДж/моль) визначають зв'язок між препаратом і поверхнею вуглецю, а процес адсорбції приводить до виділення тепла. Три кінетичні моделі були псевдопершого порядку, псевдодругого порядку та неявною молекулярною дифузією. Результати показують, що рівноважна адсорбція відповідає рівнянню реакції псевдодругого порядку, а процес адсорбції реґулюється кількома додатковими механізмами, окрім молекулярної контактної дифузії.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: тирса, нановуглець, активоване вугілля, евкаліпти, кінетика адсорбції

Цитування:
Hamid A. Salih, Saad F. Mahmood, and Mohmad M. Uonis, Preparation and Characterization of Nanocarbon Prepared from Thermal Cracking Residues of Sawdust, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 24, No. 2: 575–596 (2026); https://doi.org/10.15407/nnn.24.02.0575

Подяки:
Автори дякують Університету Мосула, Коледжу наук, а також п. Фарісу М. Альхамадані (MSc. Phys., Університет Ньюкасла (Велика Британія), «працює в Ніневійському медичному коледжі, Ірак») і п. Алаа Мохаммеду (кореспондент New York Times) за редагування та мовну правку.

ЛІТЕРАТУРА
  1. V. Pravdić, Science of the Total Environment Journal, 171, No. 3: 265 (1995); https://doi.org/10.1016/0048-9697(95)04694-8
  2. J. P. Sumpter, Journal of Physical and Engineering Sciences, 367, No. 1904: 3877 (2009); https://doi.org/10.1098/rsta.2009.0106
  3. M. T. Khan, I. A. Shah, I. Ihsanullah, M. Naushad, S. Ali, S. H. A. Shah, and A. W. Mohammad, Journal of Water Process Engineering, 41, No. 8: 101990 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.101990
  4. A. S. Khan, A. Anavkar, A. Ali, N. Patel, and H. Alim, Biosciences Biotechnology Research Asia, 18, No. 1: 9 (2021); http://dx.doi.org/10.13005/bbra/2893
  5. M. A. Al-Ghouti and D. A. Da’ana, Journal of Hazardous Materials, 393, No. 2: 122383 (2020); https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122383
  6. A. L. Myers and P. A. Monson, Adsorption Journal, 20: 3591 (2014); https://doi.org/10.1007/s10450-014-9604-1
  7. C. Moreno-Castilla, Carbon Journal, 42, No. 1: 83 (2004); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2003.09.022
  8. L. X. Liu and J. D. Litster, Powder Technology Journal, 74, No. 3: 259 (1993); https://doi.org/10.1016/0032-5910(93)85034-7
  9. G. G. Granqvist and R. A. Buhrman, Journal of Applied Physics, 47, No. 5: 2200 (1976); https://doi.org/10.1063/1.322870
  10. R. L. Tseng, F. C. Wu, and R. S. Juang, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 41, No. 6: 661 (2010); https://doi.org/10.1016/j.jtice.2010.01.014
  11. V. K. Gupta, S. Agarwal, A. K. Bharti, and H. Sadegh, Journal of Molecular Liquids, 230: 667 (2017); https://doi.org/10.1016/j.molliq.2017.01.083
  12. F. Rassaei, Communications in Soil Science and Plant Analysis, 54, No. 15: 2059 (2023); https://doi.org/10.1080/00103624.2023.2211116
  13. S. Svilović, D. Rušić, and A. Bašić, Desalination, 259, Nos. 1–3: 71 (2010); https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.04.033
  14. P. S. Pauletto, G. L. Dotto, and N. P. G. Salau, Chemical Engineering Research and Design, 157: 182 (2020); https://doi.org/10.1016/j.cherd.2020.02.031
  15. E. Asuquo, A. Martin, P. Nzerem, F. Siperstein, and X. Fan, Journal of Environmental Chemical Engineering, 5, No. 1: 679 (2017); https://doi.org/10.1016/j.jece.2016.12.043
  16. S. De Gisi, G. Lofrano, M. Grassi, and M. Notarnicola, Sustainable Materials and Technologies, 9, No. 5: 10 (2016); https://doi.org/10.1016/j.susmat.2016.06.002
  17. M. A. Al-Ghouti, J. Li, Y. Salamh, N. Al-Laqtah, G. Walker, and M. N. Ahmad, Journal of Hazardous Materials, 176, No. 1: 10 (2010); https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.11.059
  18. X. Li, L. Zhang, Z. Yang, P. Wang, Y. Yan, and J. Ran, Separation and Purification Technology, 235: 116213 (2020); https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.116213
  19. Mustafa T. Yagub, Tushar Kanti Sen, and H. M. Ang, Water, Air & Soil Pollution, 223: 5267 (2012); https://doi.org/10.1007/s11270-012-1277-3
  20. G. T. Tee, X. Y. Gok, and W. F. Yong, Environmental Research, 212: 113248 (2022); https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113248
  21. M. K. Uddin and A. Nasar, Scientific Reports, 10, No. 1: 7983 (2020); https://doi.org/10.1038/s41598-020-64745-3
  22. V. Fierro, V. Torné-Fernández, D. Montané, and A. Celzard, Microporous and Mesoporous Materials, 111, No. 3: 276 (2008); https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2007.08.002
  23. F. Fanari, G. Muntoni, C. Dachena, R. Carta, and F. Desogus, Energies, 13, No. 18: 4861 (2020); https://doi.org/10.3390/en13184861
  24. É. C. Lima, M. H. Dehghani, A. Guleria, F. Sher, R. R. Karri, G. L. Dotto, and H. N. Tran, Green Technologies for the Defluoridation of Water (Elsevier: 2021), pp. 41–88; https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85768-0.00004-X
  25. X. You, R. Zhou, Y. Zhu, D. Bu, and D. Cheng, Journal of Hazardous Materials, 430: 128445 (2022); https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128445
  26. A. Kokalj, Corrosion Science, 196: 109939 (2022); https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109939
  27. P. Pourhakkak, A. Taghizadeh, M. Taghizadeh, M. Ghaedi, and S. Haghdoust, Interface Science and Technology (Elsevier: 2021), vol. 33, p. 1; https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818805-7.00001-1
  28. R. S. Liu, X. D. Shi, C. T. Wang, Y. Z. Gao, S. Xu, G. P. Hao, and A. H. Lu, Chem. Sus. Chem., 14, No. 6: 1428 (2021); https://doi.org/10.1002/cssc.202002677
  29. M. Y. Choi, C. G. Lee, Y. M. Yoon, and S. J. Park, Applied Organometallic Chemistry, 7, No. 3: 672 (2024); https://doi.org/10.1002/aoc.7672
  30. S. T. Al-Asadi, F. F. Al-Qaim, H. F. S. Al-Saedi, I. F. Deyab, H. Kamyab, and S. Chelliapan, Environmental Monitoring and Assessment, 195, No. 6: 676 (2023); https://doi.org/10.1007/s10661-023-11334-2
  31. S, Gao, S. Zhao, X. Tang, Y. Wang, and H. Yi, Fuel, 359: 130394 (2024); https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.130394
  32. X. Zhu, Z. Wang, J. Ren, N. AlMasoud, Z. M. S. El-Bahy, T. Alomar, and X. Guo, Advanced Composites and Hybrid Materials, 6, No. 5: 169 (2023); https://doi.org/10.1007/s42114-023-00731-3
  33. M. S. Kazemi and A. Sobhani, Arabian Journal of Chemistry, 16, No. 6: 104754 (2023); https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2023.104754