Epicarp and mesocarp of babassu (Orbignya speciosa): characterization and application in copper phtalocyanine dye removal

Abstract

The mesocarp and epicarp components of the babassu palm tree were applied as novel alternative biosorbents for copper phtalocyanine textile dye removal from aqueous solutions. The natural biopolymers were characterized by elemental analyses, solid state 13C NMR, infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and X-ray diffractometry. Results demonstrated that the compositions of the mesocarp and epicarp are similar to those of other lignocellulosic materials, and that they were very effective for removal of the textile dye Turquoise Remazol. A pseudo second-order kinetic model resulted in the best fit with experimental data for both epicarp and mesocarp (R² = 0.999), providing rate constants of sorption, k2, of 0.31 and 1.43 g mg-1 min-1, respectively. The Langmuir and Freundlich isotherm models were employed for adsorption analysis of the experimental data in their linearized forms. The second model resulted in the better fit for Turquoise Remazol dye, which presented maximum adsorption of 1.44 and 2.38 mg g-1 at pH 6.0 for mesocarp and epicarp, respectively.

Translated abstract

Os componentes mesocarpo e epicarpo do coco babaçu foram utilizados como novos biossorventes alternativos para remoção do corante têxtil ftalocianina de cobre de soluções aquosas. Esses biopolímeros foram caracterizados por análise elementar, RMN de 13C no estado sólido, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise termogravimétrica e difratometria de raios X. Os resultados mostraram que a composição do mesocarpo e do epicarpo é similar à de outros materiais lignocelulósicos e que ambos os componentes são efetivos na remoção do corante têxtil Turqueza Remazol. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem resultou no melhor coeficiente de correlação tanto para o epicarpo quanto para o mesocarpo (R² = 0,999), com constantes de velocidade de sorção, k2, de 0,31 e 1,43 g mg-1 min-1, respectivamente. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram empregados para analisar os dados experimentais em sua forma linearizada. O segundo modelo apresentou melhor adequação para a adsorção do corante Turqueza Remazol com sorção máxima de 1,44 e 2,38 mg g-1 a pH 6,0 para mesocarpo e epicarpo, respectivamente.