بررسی راندمان جذب رنگ مالاشیت گرین از محلول‌های آبی با استفاده از چارچوب های آلی-فلزی

نویسندگان

1 استادیار مهندسی بهداشت محیط، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تربت حیدریه، ایران

2 دانشجوى کارشناسى ارشد، گروه مهندسى بهداشت محیط، کمیته تحقیقات دانشجویى، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکى مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار مهندسی بهداشت محیط، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، ایران

4 دانشیار مهندسی بهداشت محیط، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، ایران

doi
10.22038/jreh.2025.26935
چکیده

رنگ‌های سنتزی به دلیل پایداری شیمیایی و سمیت بالا، از مهم‌ترین آلاینده‌های فاضلاب صنعتی به شمار می‌آیند و جذب آن‌ها از محیط‌های آبی اهمیت ویژه‌ای دارد. در میان آن‌ها، مالاشیت گرین یک رنگ کاتیونی پرکاربرد در صنایع نساجی و شیلات است که به دلیل اثرات سمی و تجمع زیستی، تهدیدی جدی برای محیط زیست محسوب می‌شود. ازاین‌رو، هدف اصلی این پژوهش بررسی کارایی چارچوب‌های فلزی–آلی (MOFs) به‌ویژه ZIF-8 در جذب رنگ مالاشیت گرین از محلول‌های آبی بود. در این مطالعه سه نوع چارچوب آلی–فلزی شاملCu-ZIF-8 ، ZIF-8 با ساختار اکتاهدرال (ZIF-8 Octa) و ZIF-8 با ساختار برگ‌مانند (ZIF-8 Leaf) سنتز و کارایی آن‌ها در شرایط یکسان به ترتیب 42، 39 و 50 درصد به‌دست آمد. مطالعات تکمیلی روی ZIF-8 برگ‌مانند انجام شد و بررسی اثر پارامترهایی نظیر pH، دما، زمان تماس، غلظت رنگ و دز جاذب نشان داد که در شرایط بهینه (6pH=، غلظت 15 میلی‌گرم بر لیتر، دز 0.5 گرم بر لیتر و زمان 60 دقیقه (راندمان جذب به بیش از 99 درصد رسید. نتایج سینتیک جذب بیانگر تطابق بهتر داده‌ها با مدل شبه مرتبه دوم و ماهیت شیمیایی فرآیند بود. آزمایش‌ها بر روی نمونه‌های واقعی نیز راندمان جذب 26 تا 55 درصد را نشان داد. همچنین قابلیت احیاء جاذب طی دو سیکل جذب–شستشو تأیید شد، به‌طوری‌که در سیکل دوم راندمان جذب همچنان 82 درصد باقی ماند. در مجموع یافته‌ها نشان دادند که ZIF-8 برگ‌مانند با ظرفیت جذب بالا، پایداری و قابلیت بازیافت، می‌تواند گزینه‌ای مؤثر و پایدار برای تصفیه پساب‌های رنگی باشد.