Nghiên cứu khả năng hấp phụ caffeine của than sinh học vỏ cà phê hoạt hóa bằng K₂CO₃

Tóm tắt

    Vỏ cà phê nhiệt phân và hoạt hóa tạo vật liệu hấp phụ caffeine hiệu quả thay thế sử dụng dung môi và than hoạt tính nhập ngoại loại caffeine trong nước, tạo vật liệu mới hấp phụ caffeine, kim loại nặng, thuốc trừ sâu, hóa chất và dược phẩm sử dụng trong lĩnh vực môi trường và nâng cao giá trị cho sản xuất cà phê, tạo mô hình xanh trong ngành sản xuất cà phê và thực phẩm. Than sinh học vỏ cà phê (BC) và than hoạt hóa (BC-K₂CO₃) đã hấp phụ caffeine từ dịch chiết cà phê nhân chứa caffeine; đo hiệu quả hấp phụ cafeine và phân tích. Theo đó, than sinh học nhiệt phân từ vỏ cà phê (BC) và than hoạt hóa với K₂CO₃ ở 400⁰C là BC- K₂CO₃ đánh giá cấu trúc vi mô bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), khảo sát hiệu suất, đánh giá khả năng hấp phụ caffeine và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ. Điều kiện hấp phụ tối ưu ở nồng độ caffeine ban đầu ≤ 0,025 g/mL, liều lượng dùng than sinh học 0,1 g/mL, trong thời gian 120 phút. Quá trình hấp phụ caffeine của BC và BC- K₂CO₃ tuân theo lý thuyết hấp phụ Freundlich (R² > 0,992). Than sinh học BC- K₂CO₃ đạt được dung lượng hấp phụ tối đa Qm là 33,74 mg/g¹, cao hơn so với than sinh học BC chưa hoạt hóa với Qm 13,99 mg/g.