Activated carbons developed in different activation conditions to improve nitrate adsorption performance

Abstract

The suitability of activated carbons (ACs)with dissimilar textural and surface chemistry characteristics was studied for nitrate removal, under different pH conditions. For this task, four ACs were used; two of them were manufactured bychemical and physical steam activation from orange peel and almond shell, while the other two were commercial adsorbents. It was found that both the precursor and activation methodology influence the adsorbents characteristics. Regarding nitrate uptake, their chemical surface was very relevant, while the textural properties did not exert a remarkable effect. Also, nitrate adsorption under acid pH was improved, especially for basic adsorbents, in contrast with neutral conditions, in which case no adsorbent stood out. The amelioration of nitrate removal for basic adsorbents and acidic pH conditions was associated to a greater prominence of electrostatic contributionsas well as a lower extent of adsorption competition between hydroxyl and nitrate ions.

La idoneidad de carbones activados (CAs) con características texturales y de química superfical diferentes se estudió para la eliminación de nitratos bajo diferentes condiciones de pH. Para ello se utilizaron cuatro CAs; dos de ellos comerciales y otros dos manufacturados mediante activación química y física a partir de cáscara de naranja y de almendra, respectivamente. Los resultados obtenidos mostraron que el precursor y la metodología de activación influyen en las características adsorbentes. En cuanto a la capacidad de adsorción, su superficie química fue muy relevante, mientras que las propiedades texturales no ejercieron un efecto notable. Además, la adsorción de nitrato mejoró a pH ácido, especialmente en el caso de los adsorbentes básicos, lo cual se asoció a una mayor importancia de las contribuciones electrostáticas así como, una menor adsorción competitiva entre los iones hidroxilo y nitrato.