آب و فاضلاب، جلد ۳۲، شماره ۴، صفحات ۴۷-۶۶
عنوان فارسی سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت مغناطیسی کربن فعال اصلاح شده با اکسید کلسیم به‌منظور حذف ماده‌ رنگ‌زای مالاشیت سبز از محلول‌های آبی: مطالعه تعادلی و سینتیکی فرایند جذب
چکیده فارسی مقاله رنگ‌زا‌ها از مهم‌ترین آلاینده‌های صنعتی راه‌یافته به محیط‌زیست به حساب می‌آیند و ازاین‌رو حذف آنها از پساب‌های صنعتی امری بسیار مهم است. در این میان ارائه روشی اقتصادی و با کارایی زیاد برای حذف رنگ‌زا مالاشیت سبز که از رنگ‌زا‌های بسیار سمّی برای محیط‌زیست و انسان است، مهم و ضروری است. در این پژوهش حذف رنگ‌زا مالاشیت سبز با استفاده از یک جاذب مقرون‌به‌صرفه و مؤثر بررسی شد که در راستای آن از کربن فعال حاصل از هسته خرما استفاده شد. کربن فعال حاصل از هسته خرما با استفاده از نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 و اکسید کلسیم به روش رسوب‌دهی شیمیایی اصلاح شد. خواص و ویژگی‌های این سه جاذب با استفاده از آنالیزهای FTIR، VSM، TGA، XRD و SEM بررسی شد. پارامترهای مؤثر بر فرایند جذب از جمله pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه رنگ‌زا مالاشیت سبز بهینه‌سازی شدند. پژوهش‌های تعادلی و سینتیکی فرایند جذب با استفاده از مدل‌های رایج و مختلف انجام شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد شرایط بهینه برای جذب رنگ‌زای مالاشیت سبز با استفاده از جاذب مورد بررسی عبارت است از: غلظت اولیه برابر با 10 میلی‌گرم در لیتر، pH برابر 7، زمان تماس برابر با 20 دقیقه، دوز جاذب برای AC، AC/Fe3O4 و AC/Fe3O4/CaO به‌ترتیب برابر با 3، 3 و 2 گرم بر لیتر. همچنین مدل فروندلیچ توانایی بیشتری برای توصیف رفتار تعادلی فرایند و مدل سینتیک شبه‌درجه دوم توانایی مناسبی برای بیان سینتیک واکنش دارد. بیشینه ظرفیت جذب تعیین شده با استفاده از مدل لانگمیر برای AC، AC/Fe3O4 و AC/Fe3O4/CaO به‌ترتیب برابر با 9/50، 7/85 و 4/107 میلی‌گرم بر گرم به‌دست آمد. توانایی واجذبی و استفاده مجدد AC/Fe3O4/CaO تا 8 مرحله بررسی شد که نتایج نشان داد جاذب‌ مذکور توانایی چندین مرتبه استفاده مجدد در فرایند جذب سطحی را دارد. نتایج نشان داد اصلاح کربن فعال با نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 و اکسید کلسیم موجب افزایش بازدهی جذب آن می‌شود و آن ‌را به یک جاذب مناسب برای تجاری‌سازی تبدیل می‌‌سازد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله کربن فعال، Fe3O4، اکسید کلسیم، جذب سطحی، مالاشیت سبز،
عنوان انگلیسی Synthesis and Application of Activated Carbon Magnetic Nanocomposite Modified by Calcium Oxide for Removal of Malachite Green dye from Aqueous Solution: Isotherm and Kinetic Study of Adsorption Process
چکیده انگلیسی مقاله Dyes are one of the most important industrial environmental pollutants, and therefore their removal from industrial wastewater is very important. The malachite green is a very toxic dye for the environment and humans, therefore an economical and high-efficiency method to remove this dye from water solutions is necessary. In this study, the removal of malachite green was investigated using a economical and effective adsorbent, in which activated carbon from date kernel was used. Activated carbon from date kernel was modified by Fe3O4 magnetic nanoparticles and calcium oxide. The properties and characteristics of these adsorbents were investigated using FTIR, VSM, TGA, XRD and SEM analyzes. Parameters affecting the adsorption process such as pH, adsorbent dosage, contact time and initial concentration of malachite green were optimized. Equilibrium and kinetic study of adsorption process was performed using common models. The results showed optimal conditions for adsorption of malachite green using the adsorbent are: initial concentration equal to 10 mg/l, pH=7, contact time equal to 20 minutes, adsorbent dose for AC, AC/Fe3O4 and AC/Fe3O4/CaO equal to 3, 3 and 2 g/l, respectively. The Freundlich model also has a higher ability to describe process equilibrium behavior and the pseudo-second-order kinetics model has a good ability to express reaction kinetics. The Langmuir adsorption capacity of malachite green by the AC, AC/Fe3O4 and AC/Fe3O4/CaO was determined to be 50.9 mg/g, 85.7 mg/g and 107.4 mg/g respectively. The desorption and reuse ability of AC/Fe3O4/CaO was investigated up to 8 steps, which showed that the adsorbent has the ability to be reused several times in the adsorption process. The results showed that modification of activated carbon with magnetic Fe3O4 nanoparticles and calcium oxide increases its adsorption efficiency and makes it a suitable adsorbent for commercialization.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله کربن فعال, Fe3O4, اکسید کلسیم, جذب سطحی, مالاشیت سبز
نویسندگان مقاله رضا عبدالهی |
دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی پلیمر، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

نگین سهرابی |
دکترای مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

رضا محمدی |
استادیار، شیمی آلی و بیوشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

نشانی اینترنتی https://www.wwjournal.ir/article_136149_b9f711517cec2933c019d69ccec4401a.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات