Theoretical foundations of adsorption processes on modified natural zeolites and sorption of aromatic hydrocarbons in aqueous and gaseous media

Abstract

This article presents a theoretical analysis of the adsorption capacity of modified natural zeolites for the removal of aromatic hydrocarbons from aqueous and gaseous media. The mechanism of the adsorption process is explained on the basis of physical and chemical adsorption theories, and the influence of the structural features and surface properties of zeolites on the process is investigated. Mathematical modeling of the adsorption process was carried out using Langmuir and Freundlich isotherm models, pseudofirst-order and pseudosecond-order kinetic models, as well as intraparticle diffusion and thermody-namic approaches. The theoretical results indicate that thermally and acidmodified zeo-lites possess high potential for the effective sorption of benzo(a)pyrene (aromatic hydrocarbons) and can be considered promising adsorbents for environmental remediation technologies.

В данной статье представлен теоретический анализ адсорбционной способности модифицированных природных цеолитов для удаления ароматических углеводородов из водных и газообразных сред. Механизм процесса адсорбции объясняется на основе физико-химических теорий адсорбции, а также исследуется влияние структурных особенностей и поверхностных свойств цеолитов на этот процесс. Математическое моделирование процесса адсорбции проводилось с использованием изотермических моделей Лангмюра и Фройндлиха, кинетических моделей псевдопервого и псевдовторого порядка, а также внутричастичной диффузии и термодинамического подхода. Теоретические результаты показывают, что термически и кислотно-модифицированные цеолиты обладают высоким потенциалом для эффективной сорбции бензо(а)пирена (ароматических углеводородов) и могут рассматриваться как перспективные адсорбенты для технологий очистки окружающей среды.