سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت مغناطیسی کربن فعال اصلاح شده با اکسید کلسیم به منظور حذف ماده رنگزای مالاشیت سبز از محلولهای آبی: مطالعه تعادلی و سینتیکی فرایند جذب

رنگزاها از مهم ترین آلایندههای صنعتی راه یافته به محیطزیست به حساب میآیند و ازاینرو حذف آنها از پسابهای صنعتی امری بسیار مهم است. در این میان ارائه روشی اقتصادی و با کارایی زیاد برای حذف رنگزا مالاشیت سبز که از رنگزاهای بسیار سمی برای محیطزیست و انسان است، مهم و ضروری است. در این پژوهش حذف رنگزا مالاشیت سبز با استفاده از یک جاذب مقرون به صرفه و موثر بررسی شد که در راستای آن از کربن فعال حاصل از هسته خرما استفاده شد. کربن فعال حاصل از هسته خرما با استفاده از نانوذرات مغناطیسی Fe۳O۴ و اکسید کلسیم به روش رسوبدهی شیمیایی اصلاح شد. خواص و ویژگیهای این سه جاذب با استفاده از آنالیزهای FTIR، VSM، TGA، XRD و SEM بررسی شد. پارامترهای موثر بر فرایند جذب از جمله pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه رنگزا مالاشیت سبز بهینهسازی شدند. پژوهش های تعادلی و سینتیکی فرایند جذب با استفاده از مدلهای رایج و مختلف انجام شد. نتایج بهدست آمده نشان داد شرایط بهینه برای جذب رنگزای مالاشیت سبز با استفاده از جاذب مورد بررسی عبارت است از: غلظت اولیه برابر با ۱۰ میلیگرم در لیتر، pH برابر ۷، زمان تماس برابر با ۲۰ دقیقه، دوز جاذب برای AC، AC/Fe۳O۴ و AC/Fe۳O۴/CaO بهترتیب برابر با ۳، ۳ و ۲ گرم بر لیتر. همچنین مدل فروندلیچ توانایی بیشتری برای توصیف رفتار تعادلی فرایند و مدل سینتیک شبه درجه دوم توانایی مناسبی برای بیان سینتیک واکنش دارد. بیشینه ظرفیت جذب تعیین شده با استفاده از مدل لانگمیر برای AC، AC/Fe۳O۴ و AC/Fe۳O۴/CaO بهترتیب برابر با ۹/۵۰، ۷/۸۵ و ۴/۱۰۷ میلیگرم بر گرم بهدست آمد. توانایی واجذبی و استفاده مجدد AC/Fe۳O۴/CaO تا ۸ مرحله بررسی شد که نتایج نشان داد جاذب مذکور توانایی چندین مرتبه استفاده مجدد در فرایند جذب سطحی را دارد. نتایج نشان داد اصلاح کربن فعال با نانوذرات مغناطیسی Fe۳O۴ و اکسید کلسیم موجب افزایش بازدهی جذب آن می شود و آن را به یک جاذب مناسب برای تجاری سازی تبدیل می سازد.

Keywords:

کربن فعال , Fe۳O۴ , اکسید کلسیم , جذب سطحی , مالاشیت سبز