Limbah Siloksan dan Biogas

Sampai sekarang, aerogel berdasarkan oksida grafena tereduksi yang dilaporkan dalam literatur diterapkan di banyak bidang, seperti katalisis , konduksi , pemurnian gas, penyerap gelombang elektromagnetik  dan adsorpsi pewarna dalam air. Hebatnya, kami menyediakan metode modifikasi aerogel baru untuk menghilangkan VMS. Berdasarkan aerogel grafena oksida tereduksi urea yang dibuat oleh Zheng et al. , kami memperkenalkan Fe3O4 untuk mendapatkan luas permukaan spesifik yang lebih besar dan struktur pori yang lebih cocok untuk adsorpsi L2. Menurut hubungan struktur-aktivitas, mekanisme adsorpsi dieksplorasi lebih lanjut.

Untuk mengidentifikasi kinerja adsorpsi yang baik dari Fe3O4--urea--rGOA untuk VMS, serangkaian Fe3O4--urea--rGOA diproduksi dengan graphene oxide (IGGO) kelas industri sebagai bahan baku, Fe(NO3)3*9H2O sebagai oksida logam prekursor, dan urea sebagai zat pereduksi melalui metode hidrotermal satu langkah. Sampel yang disintesis dievaluasi melalui eksperimen terobosan dinamis dengan hexamethyldisiloxane (L2) yang sangat mudah menguap sebagai model polutan. Berdasarkan karakterisasi SEM, TEM, XRD, BET, FTIR, dan Raman, hubungan antara struktur dan sifat adsorpsi Fe3O4--urea--rGOA terungkap, dan mekanisme perakitan mandiri lembaran graphene/Fe3O4 yang diinduksi oleh Fe3+ telah diklarifikasi. Selanjutnya diteliti faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kapasitas adsorpsi, dan juga dilakukan uji adsorpsi-desorpsi terhadap adsorben Fe3O4-urea-rGOA terbaik. Fe3O4--urea--rGOA yang dibuat menunjukkan sifat hidrofobisitas dan tekstur yang tinggi, menunjukkan bahwa mereka memiliki potensi besar untuk menghilangkan VMS.

Serangkaian uji coba  Fe3O4--urea--rGOA dibuat dengan mengontrol jumlah prekursor Fe3O4 dan urea, yang melaluinya diselidiki perilaku adsorpsi dinamis gas pengotor hexamethyldisiloxane (L2) dalam biogas. Efek sinergis antara struktur berpori kaya Fe3O4 dan pori-pori tiga dimensi rGOA yang saling berhubungan sangat memperbesar luas permukaan spesifik dan volume pori rGOA. Dengan demikian, Fe3O4--urea--rGOA--0,4 menunjukkan SBET tertinggi (188m2 g1), Vmicro (0,19cm3 g1), Vmeso (0,58cm3 g1), dan Vtot (0,77cm3 g1). 

QB,th menunjukkan hubungan linier yang sangat baik dengan SBET (R2 = 0,9838) dan Vmeso (R2 = 0,9931), menunjukkan bahwa SBET dan Vmeso merupakan parameter penting yang mempengaruhi adsorpsi L2 dan bahwa mekanisme adsorpsi utama adalah kondensasi kapiler dan pengisian mikropori. Selain itu, ternyata suhu yang lebih rendah dan konsentrasi inlet yang lebih tinggi dapat meningkatkan tingkat adsorpsi siloksan Fe3O4--urea--rGOA--0,4. Regenerasi dapat dicapai dengan pemanasan dalam penangas air pada suhu 80 selama 30 menit, dan setelah lima siklus, efisiensi daur ulang adalah 99%. Seperti yang diharapkan, kapasitas adsorpsi yang tinggi dan sifat siklus yang sangat baik menjadikan Fe3O4--urea--rGOA--0,4 sebagai adsorben yang menjanjikan untuk menghilangkan VMS dalam aplikasi industri.

Moga bermanfaat*****