مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، جلد ۲۶، شماره ۱۳۷، صفحات ۱۷۱-۱۸۷
عنوان فارسی مدل سازی و بهینه سازی فرایند جذب رنگ های راکتیو بر روی پودرکربن فعال اصلاح شده با نانوکریستال های مگنتیت
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: برخی مشکلات نظیر هزینه بالای فیلتراسیون و سانتریفیوژ، ایجاد کدورت در پساب، استفاده از کربن فعال و بسیاری از جاذب‌های با سایز نانو را با محدودیت مواجه کرده است. مغناطیسی کردن جاذب ها با نانوکریستال‌های اکسید آهن راهکاری مفید برای رفع این مشکلات است. در مطالعه حاضر کربن فعال مغناطیسی با هدف جداسازی سریع و آسان از محلول سنتز شد و به عنوان جاذب در حذف رنگ‌های راکتیو (راکتیو بلک 5 (RB5) و راکتیو قرمز 120(RR120)) از محیط‌های آبی مورد استفاده قرار گرفت. مواد و روش‌ها: ویژگی‌های فیزیکی، سطحی و مغناطیسی جاذب با استفاده از تکنیک‌های ,EDX, TEM ,SEM ,XRD VSMو BET آنالیز شد. عملکرد جاذب در حذف مواد رنگزا در یک سیستم بسته با بررسی تاثیر پارامترهایی نظیر pH، زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اولیه رنگ و دما مطالعه شد. به منظور مدل سازی فرایند جذب، داده‌های حاصل از آزمایشات با سه مدل ایزوترم لانگمیر، فروندلیچ و تمکین و دو مدل سینتیکی شبه درجه اول و دوم و همچنین معادلات ترمودینامیک آنالیز شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که در pH بهینه برابر 3 و زمان تعادل 20 دقیقه، کارایی جذب با افزایش دما و مقدار جاذب مصرفی و کاهش غلظت اولیه ماده رنگزا، افزایش یافته است. مقدار 1 گرم در لیتر کامپوزیت به عنوان دوز بهینه جاذب انتخاب شد. حداکثر ظرفیت جذب برای RB5 و RR120 بر مبنای مدل ایزوترم لانگمیر به ترتیب معادل 6/192 و mg/g 7/188 حاصل شد. فرایند جذب هر دو رنگ از مدل های لانگمیر و شبه درجه دوم پیروی کرد. نتایج ترمودینامیک نشان داد که فرایند جذب هر دو ماده رنگزا طبیعتی اندوترمیک و خودبه خودی داشته اند. استنتاج: مطالعه حاضر نشان داد که کربن فعال مغناطیسی علاوه بر داشتن ویژگی‌هایی چون، جداسازی سریع و آسان، پتانسیل بالایی را برای جذب مواد رنگزا دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Modeling and Optimization of Adsorption Process of Reactive Dyes on Powder Activated Carbon Modified by Magnetite Nanocrystals
چکیده انگلیسی مقاله Background and purpose: Some problems such as filtration, centrifugation, and turbidity in effluent has limited the application of activated carbon and many nano-sized adsorbents. The magnetization of adsorbents using magnetic nano-crystals (MNCs) is a useful approach to overcome these problems. In the present study, magnetic activated carbon was synthesized (since it is separated fast and easily from solution) and employed as an adsorbent for removal of reactive dyes (Reactive black 5 (RB5) and Reactive red 120 (RR120)) from aqueous solutions. Materials and methods: Physical, surface and magnetic properties of adsorbent were analyzed using XRD, SEM, TEM, EDX, VSM and BET techniques. The performance of adsorbent in removing dyes was investigated considering the effect of pH, contact time, adsorbent dose, initial dye concentration, and temperature in a batch system. The experimental data was analyzed by Langmuir, Freundlich and Temkin isotherms, pseudo-first and second order kinetic models, and thermodynamic equations. Results: In our study, by increasing temperature and adsorbent dose and decreasing the initial concentration, at pH 3 and equilibrium time of 30 min the adsorption efficiency increased. The optimum dose of the adsorbent was 1 g/L. Based on the Langmuir isotherm model the maximum adsorption capacity of 192.6 and 188.7 mg/g was obtained for RB5 and RR120 dyes, respectively. The adsorption process of both dyes obeyed the Langmuir and pseudo-second order models. The thermodynamic results showed that the adsorption process of dyes was endothermic and spontaneous in nature. Conclusion: The present study showed that the magnetic activated carbon in addition to features such as rapid and easy separation from solution, has a high potential for dye adsorption too. 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله احمد جنیدی جعفری | ahmad jonidi jafari
professor, department of environmental health engineering, school of public health, iran university of medical sciences, tehran, iran
استاد گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی ایران (Iran university of medical sciences)

روشنک رضایی کلانتری | roshanak rezaei kalantary
professor, department of environmental health engineering, school of public health, iran university of medical sciences, tehran, iran
استاد گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی ایران (Iran university of medical sciences)

علی اکبر بابایی | ali akbar babaei
associate professor, department of environmental health engineering, school of public health, ahvaz jundishapur university of medical sciences, ahvaz, iran
دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز (Ahvaz jundishapur university of medical sciences)

محمد حیدری فارسانی | mohammad heydari farsani
msc in environmental health engineering, school of health, ahvaz jundishapur university of medical sciences, ahvaz, iran
دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز (Ahvaz jundishapur university of medical sciences)

بابک کاکاوندی | babak kakavandi
phd student in environmental health engineering, student research committee, school of health, ahvaz jundishapur university of medical sciences, ahvaz, iran
اهواز دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، دانشکده بهداشت
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز (Ahvaz jundishapur university of medical sciences)

نشانی اینترنتی http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-5029-278&slc_lang=fa&sid=fa
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده بهداشت محیط زیست
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی-کامل
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات