ارزیابی کارایی نانوصفحات گرافن درحذف رنگزا‌های آلی از محلول‌های آبی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران، صندوق‌پستی: 84621-65741

2 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران، صندوق‌پستی: 84621-65741

3 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران، صندوق‌پستی: 84621-65741

4 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران، صندوق‌پستی: 84621-65741

doi
10.30509/jcst.2025.167552.1259
چکیده

این پژوهش با هدف ارزیابی کارایی نانو صفحات گرافن در حذف رنگزا‌های کاتیونی رودامین B، مالاشیت سبز و متیلن بلو از محلول‌های آبی انجام شد. آزمایش‌ها با بررسی اثر متغیرهایی مانند مقدار جاذب (۱ تا ۵ گرم بر لیتر)، pH (۳ تا ۷)، زمان تماس (۱۰ تا۱۸۰ دقیقه) و دما (۲۰ تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد) انجام شد. بازده جذب مالاشیت سبز در شرایط بهینه (4pH= ، دما °C 40، جاذب 2 گرم بر لیتر و زمان 90 دقیقه) برابر 15/88 درصد و بالاتر از دو رنگزای دیگر بود. مطالعه ایزوترم‌ها نشان داد که جذب مالاشیت سبز و متیلن بلو از مدل لانگمویر(90/0R²>) و رودامین  Bاز مدل فروندلیچ (۹۹/0= R²) تبعیت می‌کند. براساس مدل لانگمویر، حداکثر ظرفیت جذب (qmax) برای رودامین B، مالاشیت سبز و متیلن بلو به ترتیب 56/5، 65/5 و 78/11میلی‌گرم بر گرم به ‌دست آمد. داده‌های سینتیکی نیز بهترین برازش را با مدل شبه‌ مرتبه دوم (98/0<R² ) داشتند که بیانگر جذب شیمیایی است. عوامل ترمودینامیکی نیز گرماگیر و خودبه‌خودی بودن فرایند جذب را تأیید کردند. نتایج نشان می‌دهد نانوصفحات گرافن جاذبی کارآمد، اقتصادی و سازگار با محیط‌زیست برای حذف رنگزا‌های کاتیونی از فاضلاب صنعتی هستند.