Abstract The consumption of agricultural wastes as environmentally friendly and endorses green chemistry. The potential use of agricultural waste sources with additional treatment for the removal of anionic pollutants from water was examined. Herein, the removal performance of a stable inorganic-organic hybrid composite of porous carbon (Porous carbon derived from papaya seeds) was fabricated through one-pot synthesis and employed for the removal of phosphate and nitrate from water. The as-prepared hybrid composite properties were examined using FTIR, XRD, SEM, VSM, TGA-DSC, BET and EDAX with mapping analysis. The various parameters for the removal of phosphate and nitrate from water using cobalt ferrite coated-porous carbon composite (CoFe2O4@PC) were optimized. The maximum adsorption capacity is 92.34 for phosphate and 78.98 mg/g for nitrate at 303 K. Freundlich adsorption isotherm model is found to be superior fir and heterogeneous surface interaction of phosphate and nitrate ions onto the CoFe2O4@PC composite. The pseudo-second-order and intra-particle diffusion kinetic model describes the removal mechanism and rate-determining steps. Thermodynamic studies recommend that the adsorption process to be endothermic and spontaneous nature. The prepared CoFe2O4@PC composite displayed good removal capacity and was effectively utilized for the removal of phosphate and nitrate ions in real water sample. In addition, this study provides useful insights into the removal of phosphate and nitrate by magnetic separable CoFe2O4@PC composite in water/wastewater.

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简单化学共沉淀法制备新型钴铁氧体包覆多孔碳复合材料及其力学性能

摘要 农业废弃物的消耗是环保的，并且支持绿色化学。研究了通过额外处理去除水中阴离子污染物的农业废物源的潜在用途。在此，通过一锅法合成了一种稳定的无机-有机杂化多孔碳复合材料（木瓜种子衍生的多孔碳）的去除性能，并用于去除水中的磷酸盐和硝酸盐。使用 FTIR、XRD、SEM、VSM、TGA-DSC、BET 和 EDAX 以及映射分析来检查所制备的混合复合材料的性能。优化了使用铁酸钴包覆多孔碳复合材料 (CoFe2O4@PC) 从水中去除磷酸盐和硝酸盐的各种参数。磷酸盐的最大吸附容量为 92.34 和 78。在 303 K 下，硝酸盐为 98 mg/g。Freundlich 吸附等温线模型被发现是优越的冷杉和磷酸盐和硝酸盐离子在 CoFe2O4@PC 复合材料上的异质表面相互作用。伪二级和粒子内扩散动力学模型描述了去除机制和速率确定步骤。热力学研究建议吸附过程为吸热和自发性质。制备的 CoFe2O4@PC 复合材料显示出良好的去除能力，可有效去除实际水样中的磷酸盐和硝酸根离子。此外，这项研究为磁性可分离 CoFe2O4@PC 复合材料在水/废水中去除磷酸盐和硝酸盐提供了有用的见解。Freundlich 吸附等温线模型被发现是优越的冷杉和磷酸盐和硝酸根离子在 CoFe2O4@PC 复合材料上的异质表面相互作用。伪二级和粒子内扩散动力学模型描述了去除机制和速率确定步骤。热力学研究建议吸附过程为吸热和自发性质。制备的CoFe2O4@PC复合材料显示出良好的去除能力，可有效去除实际水样中的磷酸盐和硝酸根离子。此外，这项研究为磁性可分离 CoFe2O4@PC 复合材料在水/废水中去除磷酸盐和硝酸盐提供了有用的见解。Freundlich 吸附等温线模型被发现是优越的冷杉和磷酸盐和硝酸根离子在 CoFe2O4@PC 复合材料上的异质表面相互作用。伪二级和粒子内扩散动力学模型描述了去除机制和速率确定步骤。热力学研究建议吸附过程为吸热和自发性质。制备的CoFe2O4@PC复合材料显示出良好的去除能力，可有效去除实际水样中的磷酸盐和硝酸根离子。此外，这项研究为磁性可分离 CoFe2O4@PC 复合材料在水/废水中去除磷酸盐和硝酸盐提供了有用的见解。伪二级和粒子内扩散动力学模型描述了去除机制和速率确定步骤。热力学研究建议吸附过程为吸热和自发性质。制备的CoFe2O4@PC复合材料显示出良好的去除能力，可有效去除实际水样中的磷酸盐和硝酸根离子。此外，这项研究为磁性可分离 CoFe2O4@PC 复合材料在水/废水中去除磷酸盐和硝酸盐提供了有用的见解。伪二级和粒子内扩散动力学模型描述了去除机制和速率确定步骤。热力学研究建议吸附过程为吸热和自发性质。制备的CoFe2O4@PC复合材料显示出良好的去除能力，可有效去除实际水样中的磷酸盐和硝酸根离子。此外，这项研究为磁性可分离 CoFe2O4@PC 复合材料在水/废水中去除磷酸盐和硝酸盐提供了有用的见解。