تصنيع وتوصيف مادة حيوية عالية المسامية من المخلفات الزراعية لتطبيقات المعالجة البيئية

Abstract

ركزت هذه الدراسة على تصنيع وتوصيف مواد حيوية عالية المسامية مشتقة من المخلفات الزراعية، وذلك لتطبيقات المعالجة البيئية. تم اختيار قشور الفول السوداني كمادة أولية رئيسية نظرا لوفرتها وانخفاض تكلفتها وغناها بالسليلوز. خضعت الكتلة الحيوية للمعالجة قلوية باستخدام هيدروكسيد الصوديوم لإزالة المكونات غير السليلوزية، وتحسين تفاعلية السطح، وزيادة المسامية. بعد ذلك، تم تحضير أنواع مختلفة من الهلاميات الهوائية الحيوية الهجينة عن طريق تدعيم قشور الفول السوداني. تم توصيف المواد المحضرة باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه ) ،)FTIRمما أكد حدوث تعديلات هيكلية وكيميائية كبيرة بعد المعالجة القلوية والتدعيم. كما أظهرت النتائج أن عوامل التدعيم ساهمت في استقرار البنية المسامية وتحسين التفاعلات بين الجزيئات داخل شبكة الهلام الهوائي. تم تقييم أداء امتصاص الهلاميات الهوائية الحيوية المحضرة من خلال إزالة صبغة أزرق الميثيلين من المحاليل المائية. أظهرت جميع العينات قدرات امتصاص فّعالة، مع ازدياد كفاءة الامتصاص تدريجًيا مع زيادة مدة التلامس. أثبتت النتائج نجاح تحويل المخلفات الزراعية إلى هلاميات حيوية مسامية عالية مستدامة وفّعالة، ذات إمكانات واعدة في معالجة مياه الصرف الصحي وتطبيقات المعالجة البيئية. ُيبرز هذا العمل أهمية تطوير مواد صديقة للبيئة من موارد الكتلة الحيوية المتجددة كبديل للمواد الماصة الاصطناعية التقليدية This study focused on the synthesis and characterization of highly porous biomaterials derived from agricultural waste for environmental remediation applications. Peanut shells were chosen as the primary raw material due to their abundance, low cost, and high cellulose content. The biomass underwent alkaline treatment using sodium hydroxide to remove non-cellulosic components, improve surface reactivity, and increase porosity. Subsequently, various hybrid aerogels were prepared by reinforcing the peanut shells. The prepared materials were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), which confirmed significant structural and chemical modifications following the alkali treatment and reinforcing. The results also showed that the reinforcing agents contributed to stabilizing the porous structure and improving intermolecular interactions within the aerogel network. The adsorption performance of the prepared aerogels was evaluated by removing methylene blue dye from aqueous solutions. All samples exhibited effective adsorption capabilities, with adsorption efficiency increasing progressively with increasing contact time. The results demonstrated the successful conversion of agricultural waste into highly porous, sustainable, and efficient biogels, showing promising potential in wastewater treatment and environmental remediation applications. This work highlights the importance of developing environmentally friendly materials from renewable biomass resources as an alternative to traditional synthetic sorbents.