Contents
ix
4.2.1 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2.2 Preparation of Adsorbate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2.3 Adsorbent Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.3 Perle/Beads Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.4 Adsorption Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.5 Determination of pHpzc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.6 Desorption/Regeneration Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.7 Theory of Evaluation of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.7.1 Adsorption Isotherms Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.7.2 Temperature and Thermodynamic Investigation . . . . . . . . 77
4.7.3 Kinetic Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.7.4 Error Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.7.5 Regeneration/Desorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.8 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.8.1 Solubility Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.8.2 Outcome of pH Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.8.3 Influence of Adsorbent Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.8.4 Influence of Adsorbate Initial Concentration . . . . . . . . . . . 82
4.8.5 Influence of Contact Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.9 Outcome of Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.9.1 X-Ray Diffraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.9.2 Outcome of SEM Morphology Investigation . . . . . . . . . . . 85
4.10 Outcome of Adsorption Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.10.1 Parameters of Isotherms Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.10.2 Outcome of Temperature and Thermodynamic
Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.10.3 Outcome of Kinetic Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.10.4 Outcome of Desorption/Regeneration Investigation . . . . . 88
4.11 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5 Biopolymer Chitosan Membranes Prepared from Fishery
Waste for the Removal of Zinc Ions from Aqueous Systems
by Adsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.2 Materials and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.2.1 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.2.2 Preparation of Membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.2.3 Determining the Chemical Properties
of the Membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.2.4 Adsorption and Permeation Experiments on XCS . . . . . . . 96
5.3 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.3.1 Characterization Result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.4 Adsorption Capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.5 Kinetic Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
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4.2.1 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2.2 Preparation of Adsorbate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2.3 Adsorbent Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.3 Perle/Beads Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.4 Adsorption Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.5 Determination of pHpzc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.6 Desorption/Regeneration Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.7 Theory of Evaluation of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.7.1 Adsorption Isotherms Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.7.2 Temperature and Thermodynamic Investigation . . . . . . . . 77
4.7.3 Kinetic Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.7.4 Error Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.7.5 Regeneration/Desorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.8 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.8.1 Solubility Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.8.2 Outcome of pH Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.8.3 Influence of Adsorbent Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.8.4 Influence of Adsorbate Initial Concentration . . . . . . . . . . . 82
4.8.5 Influence of Contact Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.9 Outcome of Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.9.1 X-Ray Diffraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.9.2 Outcome of SEM Morphology Investigation . . . . . . . . . . . 85
4.10 Outcome of Adsorption Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.10.1 Parameters of Isotherms Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.10.2 Outcome of Temperature and Thermodynamic
Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.10.3 Outcome of Kinetic Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.10.4 Outcome of Desorption/Regeneration Investigation . . . . . 88
4.11 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5 Biopolymer Chitosan Membranes Prepared from Fishery
Waste for the Removal of Zinc Ions from Aqueous Systems
by Adsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.2 Materials and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.2.1 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.2.2 Preparation of Membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.2.3 Determining the Chemical Properties
of the Membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.2.4 Adsorption and Permeation Experiments on XCS . . . . . . . 96
5.3 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.3.1 Characterization Result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.4 Adsorption Capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.5 Kinetic Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106