اصلاح آب‌های آلوده به رنگ‌های نساجی راکتیو از طریق جذب سطحی توسط نانوذرات اکسید نیکل

نویسندگان

1 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

3 دانشیار، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران.

4 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

doi
10.22059/ijswr.2025.396920.669958
چکیده

آلودگی منابع آب به ‌دلیل ورود پساب‌های صنعتی حاوی رنگ‌های راکتیو، به‌ ویژه از صنایع نساجی، به یکی از چالش‌های زیست‌محیطی مهم تبدیل شده است. رنگزاهای آزو مانند ریمازول بلک بی  (RB-B) و لوافیکس بلو (LBB)  به ‌دلیل پایداری بالا و مصرف گسترده، از آلاینده‌های رایج در این پساب‌ها هستند. در این تحقیق، کارایی نانو ذرات اکسید نیکل  (NiO) در حذف این دو رنگزا به روش جذب سطحی بررسی شد. آزمایش‌ها با هدف تعیین شرایط بهینه، در بازه‌های مختلف ( pH۳ تا ۸)، مقدار جاذب (۱ تا ۵ گرم بر لیتر)، دما (۲۰ تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد) و زمان تماس (۱۰ تا ۱۸۰ دقیقه) انجام شد. ساختار و خصوصیات سطحی جاذب با استفاده از آزمون‌های SEM، EDX، XRD، BET  و FTIR بررسی گردید. نتایج نشان دادند که نانو ذرات NiO با اندازه حدود ۴۵.۶۷ نانومتر و سطح ویژه ۱۲۷.۱۸ متر مربع بر گرم، توان جذب بالایی دارند. شرایط بهینه برای جذب RB-B در pH برابر ۷ و برای LBB در pH برابر ۸ حاصل شد. بیشترین ظرفیت جذب برای RB-B و LBB به‌ ترتیب برابر با ۱۷.۴۹ و ۱۳.۸۳ میلی‌گرم بر گرم به‌ دست آمد. مدل سینتیکی شبه‌ مرتبه دوم (999/0 = (R²  و ایزوترم تمکین  (942/0 = (R²  بهترین برازش را نشان دادند. همچنین، داده‌های ترمودینامیکی، فرایندی گرماگیر و خودبه‌خودی را تأیید کردند. به طور کلی، نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که نانوذرات NiO با توجه به عملکرد مؤثر و مقرون به صرفه در حذف رنگزاها، می‌توانند در تصفیه نیمه‌صنعتی و صنعتی فاضلاب‌های صنایع نساجی مورد استفاده قرار گیرند.