Биоуголь из пальмовых листьев, функционализированный оксидом марганца, для высокоэффективной адсорбции ципрофлоксацина из воды

Широкое распространение фармацевтических загрязнителей, особенно ципрофлоксацина (CIP), в водной среде обусловливает острую потребность в эффективных и экологичных способах очистки воды. В настоящем исследовании синтезировали нанокомпозит на основе биоугля из пальмовых листьев, модифицированного оксидом марганца (MnO/PL), нанося наночастицы MnO на биоуголь с использованием экстракта стручков Acacia nilotica в качестве экологичного восстановителя и стабилизатора. Структурный анализ и исследование поверхности с помощью SEM, EDX, FTIR, XRD и BET подтвердили успешный синтез композита и выявили значительное улучшение его текстурных характеристик: удельная площадь поверхности увеличилась примерно в 42 раза — с 1,7 до 71 м²/г. Композит MnO/PL показал высокую эффективность адсорбции CIP: степень удаления составила 95%. Равновесные данные лучше всего описывала модель Ленгмюра, что указывает на монослойную адсорбцию; максимальная адсорбционная ёмкость (qmax) составила 24 мг/г. Кинетику адсорбции наиболее точно описывала модель псевдовторого порядка (R² = 0,999), что указывает на определяющую роль взаимодействия CIP с доступными активными центрами на поверхности композита. Повышение эффективности связывали с сочетанием пористой структуры биоугля и наночастиц MnO, обеспечивающих несколько типов адсорбционных взаимодействий. Кроме того, исследование регенерации показало, что после четырёх циклов адсорбции и десорбции композит MnO/PL сохранял 81% исходной эффективности удаления CIP, что свидетельствует о его пригодности к повторному применению. Композит MnO/PL обладает значительным потенциалом в качестве устойчивого адсорбента для удаления антибиотиков из сточных вод.