Synthesis of bimetallic FeMn nanoparticles using rooibos tea extract: characterization and application

Bimetallic FeMn nanoparticles based on a ferromanganese wad were successfully synthesized employing an entirely green approach. South African rooibos tea (RTea) extract was used as an environmentally friendly reducing and capping agent for preparing the Fe and Mn nanoparticles (nFeMn). The obtained nFeMn suspension and freeze-dried RTea capped nFeMn powder were characterized using several techniques. Elemental analysis conducted using XRF combined with ICP analysis revealed a metallic loading of 1.08 wt% of Fe and 0.25 wt% of Mn. The ultraviolet–visible spectroscopy (UV–vis) showed a broad shoulder in the UV region where the peaks of RTea and FeMn are located, implying bond formation during the reaction between RTea polyphenols and nFeMn. TEM analysis depicted a core–shell architecture for the nFeMn with an average size of 20 nm while the FTIR revealed that specific peaks observed in the spectrum of RTea extract were visible on that of the nFeMn powder, indicating the capping of nFeMn particles by the RTea extract. Finally, the reactivity of nFeMn powder as a Fenton-like reagent was probed for the decoloration of methylene blue (MB) from an aqueous solution. Fenton-like oxidation of MB followed a pseudo-first-order reaction kinetics with a rate constant of 0.23 A− 1 min− 1. The results showed that nFeMn removed MB dye with an efficiency of over 95% in the MB concentration range of 50–250 mg/L. Overall, the finding herein is unique because we directly used readily available raw material as a source of metals and a safe, practical reagent to prepare bimetallic FeMn nanoparticles that can be used to remove the color from dye wastewater, thus, creating a circular green process

Synthesis of an ordered mesoporous carbon with graphitic characteristics and its application for dye adsorption

An ordered mesoporous carbon (OMC) was prepared by a chemical vapor deposition technique using liquid petroleum gas (LPG) as the carbon source. During synthesis, LPG was effectively adsorbed in the ordered mesopores of SBA-15 silica and converted to a graphitic carbon at 800 °C. X-ray diffraction and nitrogen adsorption/desorption data and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) of the OMC confirmed its ordered mesoporous structure. The OMC was utilized as an adsorbent in the removal of dyes from aqueous solution. A commercial powder activated carbon (AC) was also investigated to obtain comparative data. The efficiency of the OMC for dye adsorption was tested using acidic dye acid orange 8 (AO8) and basic dyes methylene blue (MB) and rhodamine B (RB). The results show that adsorption was affected by the molecular size of the dye, the textural properties of carbon adsorbent and surface-dye interactions. The adsorption capacities of the OMC for acid orange 8 (AO8), methylene blue (MB) and rhodamine B (RB) were determined to be 222, 833, and 233 mg/g, respectively. The adsorption capacities of the AC for AO8, MB, and RB were determined to be 141, 313, and 185 mg/ g, respectively. The OMC demonstrated to be an excellent adsorbent for the removal of MB from wastewater.Web of Scienc

The effect of pesticide adsorption on biological denitrification of drinking water

Hızlı sehirlesme, endüstriyel ve tarımsal faaliyetlerin artısı dogal çevreye birçok kirleticinin salınmasına yol açmıstır. Ýçme suyu kaynaklarındaki ve atıksulardaki fazla nitrat insan ve hayvan saglıgına zararlı oldugu için endise uyandırmıstır. Nitratı içme suyu kaynaklarından uzaklastırmak için iyon degisimi, ters osmoz, elektrodiyaliz, katalitik denitrifikasyon ve biyolojik denitrifikasyon gibi yöntemler kullanılmaya baslanmıstır. Inorganik nitratı zararsız azot gazına dönüstüren biyolojik denitrifikasyon yöntemi bu teknikler arasında umut verici olanıdır. Tarım kimyasalları tarımda verimliligi artırmakla birlikte gereginden fazla ve dikkatsizce kullanıldıklarında çevreye zararlı olan maddelerdir. Fenoksi asit herbisitler tarımda genis yapraklı yabani otların kontrolünde yaygın olarak kullanılır. Bu bilesikler zehirli olup dogal çevrede aylarca bozunmadan kalabilirler. Bu maddelerin su kaynaklarından uzaklastırılması dünyanın birçok ülkesinde çözülmesi gereken bir sorun haline gelmistir. Nitratlı gübre ve pestisitler tarımda birlikte kullanıldıklarından su kaynaklarında bu iki kirlilige çogunlukla birlikte rastlanmaktadır. Bu nedenle nitrat ve pestisitin sudan esanlı olarak uzaklastırılması elverisli bir yöntem gibi görünmektedir. Biyolojik denitrifikasyonda pestisit için adsorplayıcı görevi de yapacak bir katı substrat kullanarak bu tür bir eszamanlı uzaklastırma islemini gerçeklestirmek mümkün olabilir. Bu tezde sürekli biyolojik denitrifikasyon yöntemiyle model içme suyundan nitrat uzaklastırılması ve esanlı olarak pestisitin adsorpsiyon yoluyla giderilmesi incelenmistir. Temel amaç poly(e-kaprolakton) (PCL)’in electron verici olarak biyolojik denitrifikasyonda kullanılabilirligini ve verimini arastırmak olmustur. Acidovorax avenae subsp. Avenae LMG 17238 adlı saf bakteri kültürü kullanılarak kesikli ve sürekli biyolojik denitrifikasyon deneyleri gerçeklestirilmistir. Çesitli bakteri kaynaklarının ve pestisit kirliliginin biyolojik denitrifikasyona etkisinin incelendigi deneyler de gerçeklestirilmistir. Deneyler karbon kaynagı olarak poly(e-kaprolakton) ve bakteri kaynagı olarak LMG 17238 kullanımı ile biyolojik denitrifikasyonun geçerliligini göstermistir. 2,4-D adsorpsiyon denge verileri incelenen konsantrasyon aralıgında Freundlich ve Langmuir modellerine uymustur. Nitrat ve 2,4- D’nin eszamanlı olarak sürekli biyolojik denitrifikasyon islemi ile uzaklastırılmasının mümkün oldugu belirlenmistir