سنتز نانوذرات کبالت-فریت پوشش داده شده برروی کربن فعال بعنوان جاذب رنگ کریوزیودین جی با استفاده ازاولتراسونیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی ، دانشکده علوم پایه ، واحد خرم آباد ، دانشگاه آزاد اسلامی ، خرم آباد، ایران

2 گروه شیمی ، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه آزاد اسلا می واحد خرم آباد ، خرم آباد ، ایران

چکیده

رنگ های آلی یکی از مهمترین آلاینده های آلی موجود درپساب صنایع هستند که باعث مشکلات فراوان محیط زیستی می شوند. ازاین رو حذف واندازه گیری رنگ ها از فاضلاب های آبی از لحاظ محیط زیستی بسیار مهم است.هدف مطالعه، حاضر بررسی قابلیت کاربرد نانوذرات کبالت فریت ) (CoFe2O4 پوشش داده شده روی کربن فعال ) (CA-CoFe2O4 وجهت حذف رنگ کریزیودین جی در نمونه های آب است. دراین پژوهش، نخست نانوچندسازنده تهیه شده سپس ویژگی های آن با استفاده ازطیف میکروسکوپ الکترونی SEM و آنالیز طیف سنجی تفکیک انرژی EDS بررسی شد. در این مطالعه ، در محیط آبی نانوذرات بوسیله اولترا سونیک برای آسان شدن پراکندگی جاذب ، پراکنده شده است. کبالت فریت – کربن فعال ((CA-CoFe2O4 حاوی رنگ های استخراج شده به وسیله سانتریفوژ از نمونه آبی جدا شدند. غلظت های باقی مانده از رنگ کریوزیودین جی به وسیله دستگاه فرابنفش - مرئی UV-Vis اندازه گیری شد .تاثیرفاکتورهای گوناگون همانند pH محلول ومقدار جاذب، غلظت اولیه رنگ کریوزیودین جی ، روی مقدار حذف رنگ کریوزیودین جی با CA-CoFe2O4 مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه های تجربی نشان داد که فرآیند جذب بامدل سینتیکی شبه مرتبه دوم ورفتار جذب با مدل فرندلیچ مطابقت دارد. همچنین، ظرفیت جذب این رنگ 28.57 میلی گرم برگرم بدست آمد.

کلیدواژه‌ها


[1] R.S. Raveendra, P.A. Prashanth, B.R. Malini and B.M. Nagabhushana, Research Journal of Chemical,5,9-13,2015.
[2]Sudrajat, H., Babel, S., Sakai, H., & Takizawa, S., Rapid enhanced photocatalytic degradation of dyes using novel N-doped ZrO2. Journal of environmental management, 8, 224-234, 2016.
[3] R. Marandi, M. Khosravi, M.E. Olya, B. Vahid, M. Hatami, Photocatalytic degradation of an azo dye using immobilised TiO2 nanoparticles on polyester support: central composite design approach. Micro & Nano Letters, 8, 958-963, 2011.
[4]*
* حامد زنداور، معصومه فروتن کودهی، سید مهدی پورمرتضوی، میر مهدی زاهدی و عباس شارتیسیدانی،حذف2،4،6 -تری نیتروتولوئن از پساب با استفاده ازغشا نانوالیاف پلی وینیلیدن فلوئورید، مجله نانومواد، سال دهم، شماره 36 ، 1397.
[5] M.Ghaedi, H. Khajehsharifi, A.H. Yadkuri, M. Roosta, & A. Asghari, Oxidized multiwalled carbon nanotubes as efficient adsorbent for bromothymol blue. Toxicological & Environmental Chemistry, 94, 873-883, 2012.
[6]F. Delval, G. Crini, N. Morin, J. Vebrel, S. Bertini, & G. Torri, The sorption of several types of dye on crosslinked polysaccharides derivatives. Dyes and Pigments, 53, 79-92, 2002.
[7] M. Ghaedi, A.M. Ghaedi, F. Abdi, M. Roosta, A. Vafaei,& A. Asghari, ., Principal component analysis-adaptive neuro-fuzzy inference system modeling and genetic algorithm optimization of adsorption of methylene blue by activated carbon derived from Pistacia khinjuk. Ecotoxicology and environmental safety, 96, 110-117, 2013.
[8]K.V. Kumar, Linear and non-linear regression analysis for the sorption kinetics of methylene blue onto activated carbon. Journal of hazardous materials, 137, 1538-1544, 2006.
[9]A. Mohammadzadeh, M. Ramezani, A.M. Ghaedi, Synthesis and characterization of Fe2O3–ZnO–ZnFe2O4/carbon nanocomposite and its application to removal of bromophenol blue dye using ultrasonic assisted method: Optimization by response surface methodology and genetic algorithm. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 59, 275-284, 2016.
[10]F. Mehrabi, A. Vafaei, M. Ghaedi, A.M. Ghaedi, E.A. Dil, &A. Asfaram, , Ultrasound assisted extraction of Maxilon Red GRL dye from water samples using cobalt ferrite nanoparticles loaded on activated carbon as sorbent: optimization and modeling. Ultrasonics sonochemistry, 38, 672-680, 2017.
[11] F. Qi, X. Li, J. Liu, K. Huang, F. Rong, Q. Xu, A simple, fast and green nanofibers mat-based disk solid-phase extraction technique for chrysoidine analysis in soybean products. Analytical Methods, 8, 2837-2844, 2016.
[12] V. M. Nurchi, M. Crespo-Alonso, R. Biesuz, G. Alberti, M.I. Pilo, N. Spano, & G. Sanna,. Sorption of chrysoidine by row cork and cork entrapped in calcium alginate beads. Arabian Journal of Chemistry, 7, 133-138, 2014.
[13]A. Mittal, J. Mittal, A. Malviya, & V.K. Gupta,. Removal and recovery of Chrysoidine Y from aqueous solutions by waste materials. Journal of colloid and interface science, 344, 497-507, 2010.
[14] M. Matheswaran, T. Karunanithi, Adsorption of Chrysoidine R by using fly ash in batch process. Journal of hazardous materials, 145, 154-161, 2007.
[15] A. R .Bagheri, M. Ghaedi, S. Hajati, A.M. Ghaedi, A. Goudarzi, & A. Asfaram, Random forest model for the ultrasonic-assisted removal of chrysoidine G by copper sulfide nanoparticles loaded on activated carbon; response surface methodology approach. RSC Advances, 5, 59335-59343, 2015.
[16] O.M. Lemine, Effect of milling conditions on the formation of ZnFe2O4 nanocrystalline. International Journal of Physical Sciences, 8, 380-387, 2013.
[17]A. Kumar, B. Narasimhan, & D. Kumar, Synthesis, antimicrobial, and QSAR studies of substituted benzamides. Bioorganic & medicinal chemistry, 15, 4113-4124, 2007.
[18].N. Somaiah, T.V. Jayaraman, P.A. Joy, & D. Das, Magnetic and magneto elastic properties of Zn-doped cobalt-ferrites—CoFe2− xZnxO4 (x= 0, 0.1, 0.2, and 0.3). Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 324, 2286-2291, 2012.
[19]. K. Maaz, A. Mumtaz, S.K. Hasanain, & A. Ceylan, Synthesis and magnetic properties of cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles prepared by wet chemical route. Journal of magnetism and magnetic materials, 308, 289-295, 2007.
[20]. J. H. Shim, S. Lee J. H. Park, S.J. Han, Y.H. Jeong, & Y.W. Cho, Coexistence of ferromagnetic and antiferromagnetic ordering in Fe-inverted zinc ferrite investigated by NMR. Physical Review B, 73(6), 064404, 2006.
21. محمود ناصری ، مهشید چیره ،مصطفی عسکری، بررسی خواص مغناطیسی و ساختاری نانوذرات فریت کبالت روی سنتز شده به روش عملیات گرمایی،نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته وپوشش های نوین ، دوره 5، شماره 19،زمستان 1395
 
[22] احسن نادری، محمود ناصری ،مقایسه خواص فیزیکی نانوکامپوزیتهایCaFe2O4/PVAو PVA/CaFe2O4، نشریه نانومقیاس ، شماره چهارم ،سال چهارم ، زمستان 1396
 
 [23] O. Hamdaoui, & E. Naffrechoux, Modeling of adsorption isotherms of phenol and chlorophenols onto granular activated carbon: Part I. Two-parameter models and equations allowing determination of thermodynamic parameters. Journal of hazardous materials, 147, 381-394, 2007.
[24]H. Freundlich, Über die adsorption in lösungen. Zeitschrift für physikalische Chemie, 57, 385-470, 1907.
[25]M.M. Dávila-Jiménez, M.P. Elizalde-González, & A.A. Peláez-Cid, Adsorption interaction between natural adsorbents and textile dyes in aqueous solution. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects,254, 107-114, 2005.
[26] L. Li, J. Iqbal, Y. Zhu, F. Wang, F. Zhang,
W. Chen, T. W u, Y. Du, Chitosan/Al2O3-HA nanocomposite beads for efficient removal
of estradiol and chrysoidin from aqueous solution. International Journal of Biological Macromolecules,International Journal of Biological Macromolecules, 145, 686-693, 2020.