Artículo Científico presentado por Ana Paula García Pacheco [ana.garciapo@udlap.mx]

Miembro del Programa de Honores. Licenciatura en Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Director: Dra. Deborah Xanat Flores Cervantes
Presidente: Dra. Ernestina Moreno Rodríguez
Secretario: Dr. Ricardo Jorge de Albuquerque Martins

Cholula, Puebla, México a 15 de mayo de 2020.

Resumen

Activated Carbon (AC) is an extensively used adsorbant in wastewater treatment for the removal or a wide range of pollutants. Activated Carbon can be obtained from different agricultural wastes that do not have a competitive second use, such as nectarines seeds, which are a byproduct in the jam production or the consumption of the fruit. Nectarine seeds were used as raw material to produce activated carbon through a physical and chemical activation using phosphoric acid (85%) as the activator agent and pyrolysis for the carbonization. Impregnation ratios of 1:1 and 2:1 Different impregnation ratios were used as well as, different maximum temperatures of 450°C and 550°C to test the adsorption capacity. Additionally, the generated activated carbon was characterized through the ASTM D3838-05 to determine the pH value and D4607-14 to determine the iodine number. Furthermore, isotherms of methylene blue were done to obtain the maximum adsorption capacity, fitting the data to Langmuir´s and Freundlich´s model and comparing the isotherm with the IUPAC classification. It was found that activated carbon with the higher impregnation ratio, R=1, and a temperature of 550°C was the most efficient, having an iodine number of 506.87 mg/g and reaching a maximum adsorption capacity of 71 mg/g with a correlation coefficient of R2=0.73 with the Langmuir model. Keywords: activated carbon, adsorption, pyrolysis; isotherm models, nectarine pit, methylene blue; ASTM D3838-05; D4607-14 Resumen: El carbón activado es un adsorbente ampliamente utilizado en el tratamiento de aguas residuales para la remoción de diversos contaminantes. Se puede obtener de diferentes residuos agrícolas que no tienen un segundo uso competitivo, como las semillas de nectarinas que son un subproducto en la producción de mermelada o el consumo de la fruta. Semillas de nectarina se utilizaron como materia prima para producir carbón activado a través de una activación física y química usando ácido fosfórico (85%) como agente activador y pirólisis para el procedimiento de carbonización. Se utilizaron diferentes relaciones de impregnación, así como diferentes temperaturas máximas para probar la diferencia en la capacidad de adsorción. Además, el carbón activado generado se caracterizó a través de ASTM D3838-05 para determinar el valor de pH y D4607-14 para determinar el número de yodo. Así mismo, se realizaron isotermas de adsorción con azul de metileno para obtener la máxima capacidad de remoción, ajustando los datos con los modelos de Langmuir y Freundlich y comparando la isoterma con la clasificación IUPAC. Se encontró que el carbón activado con la relación de impregnación más alta, R = 1 a una temperatura de activación de 550°C era el más eficiente con un índice de yodo de 506.87 mg /g y alcanzando una capacidad de adsorción máxima de 71 mg / g con un coeficiente de correlación de R2 = 0.73 en el modelo de Langmuir. Palabras clave: carbón activado, adsorción, pirolisis, modelos de isotermas, semilla de nectarina, azul de metilo, ASTM D3838-05; D4607-14

Table of content

Portada

Agradecimientos

Índices

Capítulo 1. Introduction

Capítulo 2. Materials and methods

  • 2.1 Nectarine Seed preparation
  • 2.2 Impregnation and activation
  • 2.3 Pyrolysis
  • 2.4 Washing and packing
  • 2.5 Granulometry
  • 2.6 Experimental design
  • 2.7 Adsorption Isotherm determination

Capítulo 3. Results and discussion

  • 3.1 Pyrolysis yield
  • 3.2 Determination of GAC pH (T=50°C)
  • 3.3 Determination of iodine number
  • 3.4 Effect of agitation in MB adsorption
  • 3.5 Adsorption isotherm determination for MB

Capítulo 4. Conclusion

Capítulo 5. Acknowledgements

Referencias

García Pacheco, A. P. 2020. Obtention and characterization of granular activated carbon from nectarine seed. Artículo Científico Licenciatura. Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2020.