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Accès ouvert déclaré 2026 article

Maleated carboxymethyl starch biopolymer for efficient methylene blue adsorption: Synthesis, characterization, and performance evaluation

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Rattachement africain : cn, pk, jo, sa, ua. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The increasing discharge of dye-contaminated wastewater from textile and chemical industries poses serious environmental concerns due to the toxicity, persistence, and poor biodegradability of synthetic dyes such as methylene blue (MB). Conventional dye removal techniques often suffer from limited efficiency, high operational costs, and environmental drawbacks. In this study, a novel bio-based adsorbent, maleated carboxymethyl starch (M.CMS), was developed through surface functionalization of carboxymethyl starch via esterification with maleic anhydride, introducing maleate and additional carboxyl (–COOH) functional groups onto the starch backbone. This specific surface modification increases the density of negatively charged adsorption sites and enhances the interaction between the adsorbent surface and cationic dye molecules. The synthesized material was characterized using FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), and scanning electron microscopy (SEM), confirming successful maleate grafting, reduced crystallinity, and increased surface roughness. Batch adsorption experiments were performed to evaluate MB removal under varying conditions of pH, temperature, dye concentration, contact time, and adsorbent dosage. The modified M.CMS exhibited a high removal efficiency of 98.2% within 20 min for a 20 ppm MB solution at neutral pH, significantly outperforming unmodified Carboxy Methyl Starch (CMS). Adsorption kinetics and equilibrium data followed the pseudo-second-order kinetic model and Langmuir isotherm, indicating monolayer chemisorption. Thermodynamic analysis revealed that the adsorption process is spontaneous and endothermic, with improved performance at elevated temperatures. The enhanced adsorption mechanism is primarily attributed to electrostatic interactions and hydrogen bonding between the maleate/carboxyl functional groups of M.CMS and MB molecules. These results demonstrate that the surface-modified starch biopolymer is a cost-effective, biodegradable, and highly efficient green adsorbent with strong potential for scalable wastewater treatment applications, particularly for the removal of cationic dyes.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Maleated carboxymethyl starch biopolymer for efficient methylene blue adsorption: Synthesis, characterization, and performance evaluation
Date Crossref
01/07/2026
Éditeur
SAGE Publications
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Tianjin University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Gomal University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Shihezi University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Al-Ahliyya Amman University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Business and Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • National Academy of Sciences of Ukraine pays non établi dans la notice
    Organisme public

Tianjin University, Gomal University et Shihezi University, avec 3 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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