حذف رنگ متیل اورانژ از محیط های آبی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی نیکل: مطالعه تعادلی و سینتیکی

زمینه و هدف: رنگ ها آلاینده های مهمی هستند که منجر به ایجاد خطرات جدی برای انسان، دیگر حیوانات و موجودات زنده می شوند. رنگ ها با فرایندهای تصفیه هوازی قابل تجزیه نیستند. بنابراین، حذف آنها از پساب های صنعتی قبل از تخلیه به محیط زیست نیاز به توجه زیادی دارد. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی حذف رنگ متیل اورانژ توسط نانوذرات مغناطیسی نیکل از محلول آبی است. روش بررسی: در این مقاله، نانوذرات مغناطیسی نیکل به روش هم رسوبی شیمیایی سنتز شدند و به عنوان جاذب برای حذف رنگ متیل اورانژ استفاده شدند. خصوصیات ظاهری نانوذرات مغناطیسی نیکل با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، دستگاه پراش پرتوایکس (XRD)؛ pH نقطه صفر ((pH(pzc) و انالیز طیف سنجی تفکیک انرژی (EDX) بررسی شد. ازمایش به صورت ناپیوسته با 20mL محلول متیل اورانژ با غلظت 40mg/L در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. اثر متغیرهای pH؛ (8-2)، مقدار جاذب (0/07g 0/009) و زمان تماس (70min2) بر راندمان حذف رنگ بررسی گردید. در نهایت، داده های آزمایشگاهی با ایزوترم های لانگویر، فروندلیچ و تمکین و با مدل های سینتیکی شبه درجه اول و دوم مطابقت داده شد. یافته ها: تصویر TEM نشان داد، نانوذرات مغناطیسی نیکل در اشکال ظاهری کروی و در اندازه 12nm هستند. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش زمان تماس تا 20min و مقدار جاذب به میزان 0/04g کارایی حذف رنگ افزایش یافته است. بهترین pH برای حذف رنگ متیل اورانژ 2 بود. همچنین تحت این شرایط جذب از ایزوترم جذب لانگمویر با ضریب همبستگی 0/995 و مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضریب همبستگی 0/999 پیروی کرده است. بیشترین ظرفیت جذب جاذب تهیه شده برای ایزوترم لانکمویر 135mg/g برآورد شد. نتیجه گیری: نانوذرات مغناطیسی نیکل می تواند به عنوان یک جاذب موثر و در دستر جهت حذف رنگ متیل اورانژ از پساب های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

نانوذرات مغناطیسی نیکل ، متیل اورانژ ، جذب ، ایزوترم