سنتز و شناسایی بایو-نانوکامپوزیت FeOOH-AC و کاربرد آن برای حذف رنگ آنیونی متیل اورنژ

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

doi
10.30495/jnm.2024.32931.2024
چکیده

چکیده مقدمه: امروزه به دلیل کاهش منابع آب شیرین و افزایش تقاضا در جهان، حذف انواع آلاینده ­ها از فاضلاب­های صنعتی، از جمله رنگ­ ها، به­ منظور استفاده مجدد از آن ها، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. روش: در این پژوهش کربن فعال (AC)  با استفاده از فعال­سازی شیمیایی پوست هسته زردآلو سنتز شد، و سپس این جاذب به وسیله­ ی گروه ­های عاملی آهن ([1]FeOOH-AC) اصلاح شد و به عنوان جاذب جهت حذف رنگ متیل اورنژ از محیط آبی استفاده شد. خواص این جاذبها با آنالیزهای BET، SEM، XRD و FT-IR شناسایی شد. یافته­ ها: تطبیق داده ­های تعادلی با مدل لانگمویر نشان داد که فرآیند جذب به صورت تک لایه است و حداکثر ظرفیت جذب جاذبهای AC و FeOOH-AC به­ترتیب برابر با mg/g6/174و mg/g 249 می­ باشد که این افزایش ظرفیت­ جذب بعد از اصلاح به ­دلیل ایجاد مکان های جذب مثبت آهن (Fe-O-H2+) در سطح جاذب اصلاح شده است که با مکانیسم جذب الکترواستاتیک رنگ متیل اورنژ را جذب می­ کنند. همچنین مکانیسم ­های جذب فیزیکی به دلیل ساختار متخلخل جاذب و برهم­کنش π-π در جذب رنگ متیل اورنژ بر جاذب FeOOH-AC موثر هستند. تجزیه و تحلیل داده‌های سینتیکی با مدل‌های سینتیکی مختلف نشان داد که مدل سینتیک شبه مرتبه دوم با نتیجه تجربی هم خوانی دارد. با تعیین پارامترهای ترمودینامیکی گرمازا و خودبخودی بودن فرآیند جذب مشخص شد. نتیجه­ گیری: چرخه ­های متوالی جذب و واجذب بیانگر توانایی احیاء و استفاده مجدد جاذب سنتز شده می­ باشد که می­ تواند یک گزینه مناسب برای استفاده در ابعاد صنعتی باشد.