Abstract A new sorbent called reinforced porous hybrid beads (RPHB) based on an Algerian aluminium pillared montmorillonite (Al-PIMt)/polyvinyl alcohol (PVA) and calcium carbonate (CC) was prepared using the extrusion method. These new composite bead sorbents were characterized by Scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The mechanical properties for a series of wet RPHB are measured using uniaxial compression tests. These RPHB beads were used in the batch mode sorption of malachite green (MG) in aqueous solution. The effects of independent variables such as the initial concentration of MG, the sorbent dose and the pH of the suspension as well as their interactions during sorption processes are investigated. A Box–Behnken design based on the response surface methodology (RSM) is applied to evaluate the main effects of the variables. The response in term of the MG removal efficiency is maximized. The study of the interactions between the three variables shows that the initial concentration of MG and the pH of the aqueous media appear to be the most significant variables which significantly affect the elimination of MG. The optimal values favorable for the best sorption of MG on these new porous beads are an initial concentration of MG (92.36 mg L−1), a pH of the aqueous medium (pH = 5.01) as well as the dose of the RPHB sorbent (1.03 g L−1). Statistical analysis results show a good correlation between the experimental results and those predicted with a very satisfactory coefficient of determination value (R2 = 0.99).

中文翻译：

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优化新一代增强型多孔杂化珠吸附性能的实验设计方法

摘要 采用挤压法制备了一种基于阿尔及利亚铝柱撑蒙脱石（Al-PIMt）/聚乙烯醇（PVA）和碳酸钙（CC）的增强多孔杂化珠粒（RPHB）的新型吸附剂。这些新型复合珠吸附剂通过扫描电子显微镜 (SEM) 和傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 进行了表征。一系列湿式 RPHB 的机械性能使用单轴压缩测试进行测量。这些 RPHB 珠用于以间歇方式吸附水溶液中的孔雀石绿 (MG)。研究了自变量的影响，例如 MG 的初始浓度、吸附剂剂量和悬浮液的 pH 值以及它们在吸附过程中的相互作用。应用基于响应面方法 (RSM) 的 Box-Behnken 设计来评估变量的主效应。MG去除效率方面的响应最大化。三个变量之间相互作用的研究表明，MG 的初始浓度和水介质的 pH 值似乎是最显着影响 MG 消除的重要变量。有利于 MG 在这些新型多孔珠上最佳吸附的最佳值是 MG 的初始浓度 (92.36 mg L-1)、水性介质的 pH 值 (pH = 5.01) 以及 RPHB 吸附剂的剂量 ( 1.03 克 L-1)。统计分析结果表明，实验结果与具有非常令人满意的决定系数值（R2 = 0.99）的预测结果之间具有良好的相关性。MG去除效率方面的响应最大化。三个变量之间相互作用的研究表明，MG 的初始浓度和水介质的 pH 值似乎是最显着影响 MG 消除的重要变量。有利于 MG 在这些新型多孔珠上最佳吸附的最佳值是 MG 的初始浓度 (92.36 mg L-1)、水性介质的 pH 值 (pH = 5.01) 以及 RPHB 吸附剂的剂量 ( 1.03 克 L-1)。统计分析结果表明，实验结果与具有非常令人满意的决定系数值（R2 = 0.99）的预测结果之间具有良好的相关性。MG去除效率方面的响应最大化。三个变量之间相互作用的研究表明，MG 的初始浓度和水介质的 pH 值似乎是最显着影响 MG 消除的重要变量。有利于 MG 在这些新型多孔珠上最佳吸附的最佳值是 MG 的初始浓度 (92.36 mg L-1)、水性介质的 pH 值 (pH = 5.01) 以及 RPHB 吸附剂的剂量 ( 1.03 克 L-1)。统计分析结果表明，实验结果与具有非常令人满意的决定系数值（R2 = 0.99）的预测结果之间具有良好的相关性。三个变量之间相互作用的研究表明，MG 的初始浓度和水介质的 pH 值似乎是最显着影响 MG 消除的重要变量。有利于 MG 在这些新型多孔珠上最佳吸附的最佳值是 MG 的初始浓度 (92.36 mg L-1)、水性介质的 pH 值 (pH = 5.01) 以及 RPHB 吸附剂的剂量 ( 1.03 克 L-1)。统计分析结果表明，实验结果与具有非常令人满意的决定系数值（R2 = 0.99）的预测结果之间具有良好的相关性。三个变量之间相互作用的研究表明，MG 的初始浓度和水介质的 pH 值似乎是最显着影响 MG 消除的重要变量。有利于 MG 在这些新型多孔珠上最佳吸附的最佳值是 MG 的初始浓度 (92.36 mg L-1)、水性介质的 pH 值 (pH = 5.01) 以及 RPHB 吸附剂的剂量 ( 1.03 克 L-1)。统计分析结果表明，实验结果与具有非常令人满意的决定系数值（R2 = 0.99）的预测结果之间具有良好的相关性。有利于 MG 在这些新型多孔珠上最佳吸附的最佳值是 MG 的初始浓度 (92.36 mg L-1)、水性介质的 pH 值 (pH = 5.01) 以及 RPHB 吸附剂的剂量 ( 1.03 克 L-1)。统计分析结果表明，实验结果与具有非常令人满意的决定系数值（R2 = 0.99）的预测结果之间具有良好的相关性。有利于 MG 在这些新型多孔珠上最佳吸附的最佳值是 MG 的初始浓度 (92.36 mg L-1)、水性介质的 pH 值 (pH = 5.01) 以及 RPHB 吸附剂的剂量 ( 1.03 克 L-1)。统计分析结果表明，实验结果与具有非常令人满意的决定系数值（R2 = 0.99）的预测结果之间具有良好的相关性。