Macroalgae, which are abundant in marine ecosystems, are promising natural adsorbents for water purification because of their high surface area, rich functional groups, and natural adsorption capabilities. In this study, the adsorption capacity of Padina sp., a brown macroalgae in dried powdered form, was evaluated for the removal of toxic methylene blue (MB) dye from water. A series of batch adsorption tests were conducted to investigate the effects of several operational parameters, as initial MB concentrations (2, 5, 10, 20, and 50 mg L-1), pH levels (2, 4, 7, and 11), and contact time (0, 0.08, 0.5, 1, 2, 4, 6, and 24 h) on MB removal. Furthermore, powdered Padina sp. was analyzed before and after MB adsorption using Scanning Electron Microscopy and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. The results showed optimal removal efficiency under neutral and alkaline conditions, as opposed to acidic environments. The Freundlich model accurately represents experimental adsorption data (R2= 0.9902). Kinetic analysis revealed that MB adsorption onto Padina sp. primarily followed a pseudo-second order mechanism (R2= 0.9982). The characterization and experimental findings suggest that the proposed mechanisms for MB adsorption by Padina sp. involve electrostatic interactions, pore filling, and hydrogen bonding. The experimental results suggest that powdered Padina sp. is a promising adsorbent for removing MB from water.
For this investigation, no ethical approval was needed.
Deniz ekosistemlerinde yaygın olarak bulunan makroalgler, yüksek yüzey alanları, zengin fonksiyonel grupları ve doğal adsorpsiyon kabiliyetleri nedeniyle su arıtımı için umut vadeden doğal adsorbanlardır. Bu çalışmada, kurutulmuş toz formunda kahverengi bir makroalg olan Padina sp.’nin sudan toksik metilen mavisi (MB) boyasının uzaklaştırılması için adsorpsiyon kapasitesi değerlendirilmiştir. Başlangıç MB konsantrasyonları (2, 5, 10, 20 ve 50 mg L-1), pH seviyeleri (2, 4, 7 ve 11) ve temas süresi (0, 0.08, 0.5, 1, 2, 4, 6, and 24 saat) dahil olmak üzere çeşitli operasyonel faktörlerin MB eliminasyonu üzerindeki etkilerini incelemek için bir dizi adsorpsiyon testi yürütülmüştür. Ayrıca, toz haline getirilmiş Padina sp., MB adsorpsiyonundan önce ve sonra Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi ve taramalı elektron mikroskobu kullanılarak analiz edilmiştir. Sonuçlar, asidik ortamların aksine, nötr ve alkali koşullar altında optimum bir giderme verimliliği olduğunu göstermiştir. Freundlich modeli, deneysel adsorpsiyon verilerini doğru bir şekilde temsil etmektedir (R2 = 0.9902). Kinetik analiz, MB adsorpsiyonunun Padina sp. üzerine öncelikle psödo-ikinci dereceden bir mekanizmayı izlediğini ortaya koymuştur (R2 = 0.9982). Karakterizasyon ve deneysel bulgulara dayanarak, Padina sp.'nin önerilen MB adsorpsiyon mekanizmaları arasında hidrojen bağı, elektrostatik etkileşimler ve gözenek doldurma yer almaktadır. Deneysel sonuçlar, toz halindeki Padina sp.’nin sudan MB'yi uzaklaştırmak için umut verici bir adsorban olduğunu göstermektedir.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Waste Management, Reduction, Reuse and Recycling, Aquaculture and Fisheries (Other) |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Early Pub Date | June 14, 2025 |
Publication Date | June 15, 2025 |
Submission Date | January 20, 2025 |
Acceptance Date | March 24, 2025 |
Published in Issue | Year 2025Volume: 42 Issue: 2 |