بهینه سازی جذب مالاشیت گرین بر روی نانو جاذب NH2-SBA-15 با نرم افزار Qualitek-4 به روش طرح آزمایش تاگوچی: مطالعه ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک

در این تحقیق، ابتدا سیلیکای نانو متخلخل 15-SBA سنتز و سپس به وسیله گروههای عاملی آمینی، با روش پساسانتزی عامل دار شد. ساختار مواد ساخته شده به وسیله آنالیزهای RDخ جذب و وا جذب نیتروژن و ETIR شناسایی شدند. میزان جذب رنگ کاتیونی مالاشیت گرین بر روی 15-SBA عامل دار شده، تحت شرایط مختلف pH (7، 9، 5)، دز جاذب (0/5، 0/3، 0/1 گرم در لیتر)، غلظت اولیه محلول (300 ، 250، 200، 150، 100، 50 میلی گرم در لیتر) و دما (30، 20، 10 درجه سلسیوس) مورد مطالعه قرار گرفت و تاثیر هر یک از عوامل بر روی میزان جذب بررسی شد. بیشینه ظرفیت جذب در شرایط بهینه (pH برابر 7: دز جاذب برابر 0/3 گرم در لیتر، غلظت رنگ برابر 100 میلی گرم در لیتر، دما 30 درجه سلسیوس) که در آن حذف رنگ به طور کامل (100 درصد) اتفاق افتاد برابر 333 میلی گرم در گرم به دست آمد. عوامل موثر بر جذب با نرم افزار 4-Qualitek به روش تاگوچی بهینه سازی شد و سپس ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک فرایند جذب، در شرایط بهینه بررسی شد. نتایج نشان داد که جذب مالاشیت گرین به صورت چند لایهایی بر روی سطح جاذب اتفاق افتاده است و ایزوترم جذب از مدل فروند لیچ پیروی می کند. بیشینه ظرفیت جذب در حدود 500 میلی گرم در لیتر برآورد شد. سینتیک جذب نسبتا سریع و از نوع شبه درجه دوم و فرایند جذب از نوع گرماگیر و خودبخودی (0> AG) بود. در این مطالعه 15-SBA عامل دار شده، ظرفیت جذب بسیار زیادی را برای جذب رنگ کاتیونی نشان داد. لذا با قطعیت می توان اظهار داشت که 15-SBA عامل دار شده باگروههای آمینی، جاذب بسیار موثری در حذف رنگ کاتیونی مالاشیت گرین از پساب است.

Keywords:

اSBA-15 , عامل دار شده , جذب , مالاشیت گرین