حذف ماده رنگزای کاتیونی با استفاده ازنانوذرات مغناطیس و الکترودهای کربنی اصلاح شده با اکسیدگرافن احیا شده به روش الکتروفنتون ناهمگن
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
3 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
4 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
doi
چکیده
در این پژوهش، حذف ماده رنگزای کاتیونی متیلن آبی با استفاده از روش الکتروفنتون ناهمگن مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور از الکترودهای کربنی اصلاح شده با اکسیدگرافن احیاشده، استفاده شد. اکسید گرافن ابتدا به روش هامر تولید شد و سپس توسط احیاکنندههای شیمیایی به اکسید گرافن احیاشده تبدیل گردید. به منظور تولید یونهای Fe+2 و Fe+3 که منجر به تولید ذرات فعالی مانند رادیکال هیدروکسیل و آب اکسیژنه میشود، از نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4 استفاده شد. از Na2SO4 به عنوان الکترولیت برای افزایش جریان درون محلول استفاده شد. همچنین عوامل تاثیرگذار بر روی فرآیند الکتروفنتون مانند pH، جریان محلول (میلیآمپر)، مقدار نانوذرات مغناطیس (mg/l) و غلظت ماده رنگزا (mg/l) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات رنگبری نشان داد که الکترود اصلاح شده، قابلیت بالایی در حذف مواد رنگزای کاتیونی در pH های اسیدی و قلیایی دارد. به طوری که قادر به حذف ماده رنگزا با بازده 99 % در pH اسیدی و بازده 98 % در pH قلیایی در مدت زمان 120 دقیقه است. مقدار بهینه برای pH، غلظت ماده رنگزا، جریان و مقدار نانوذرات مغناطیس به ترتیب 3، 10 mg/l، 0.06 آمپر و 0.08 گرم بهدست آمد. همچنین برای نشان دادن موفقتآمیز بودن اصلاح الکترود کربنی در بالا بردن انتقال الکترونی بین محلول و الکترود از آزمون ولتامتری چرخهای استفاده شد.