بررسی ترموسینتیکی جذب سطحی وانادیم از پساب‌های صنعتی با استفاده از جاذب نانوچندسازه منیزیم اکسید/ کیتوسان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی، دانشگاه آزاد واحد ماهشهر، ماهشهر، ایران

چکیده

هدف از این بررسی، حذف یون وانادیم از پساب­های صنعتی با استفاده ازجاذب نانوچندسازه منیزیم اکسید/ کیتوسان و همچنین، بررسی شرایط بهینه pH، زمان تماس، مقدار جاذب، دما در این جذب است. مطالعات جذب در یک سیستم ناپیوسته انجام شد. همچنین، تاثیر پارامترهای متفاوت مانند pH (2-11)،زمان تماس(15-300 دقیقه) مقدار جاذب(1-6 میلی گرم در صد میلی لیتر)، غلظت اولیه آلاینده(5-30   )، دما بررسی شد. ریخت شناسی کیتوسان/ منیزیم اکسید به وسیله FTIR و XRD و اندازه نانو ذرات و توزیع آن با استفاده از FESEM مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی همدما جذب نشان داد که همدما فرندلیچ (R2=0.97) تطابق بهتری نسبت به همدما لانگمویر دارد. سینتیک فرایند جذب سطحی مطالعه شد، جذب یون وانادیم بر جاذب نانوچندسازه منیزیم اکسید/ کیتوسان شبه درجه دوم به دست  آمد. کمیت های ترمودینامیکی، آنتالپی برابر85/2- کیلو ژول بر مول، آنتروپی برابر 0019/0 کیلو ژول بر کلوین و انرژی آزاد گیبس برابر 4/03-کیلوژول بر مول محاسبه شدند. نتایج مطالعه نشان داد، جاذب نانوچندسازه منیزیم اکسید/ کیتوسان برای جذب سطحی یون وانادیم، یک جاذب مناسب است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Thermo- kinetic investigation of vanadium adsorption from industrial wastewater using nano Composite of magnesium oxide/chitosan adsorbent

نویسندگان [English]

  • nabieh farhami
  • maryam derakhshandeh
Department of Chemistry, Mahshahr Branch, Islamic Azad University, Mahshahr, Iran
چکیده [English]

The main objective of this study is Vanadium ion removal from industrial wastewater by Magnesium Oxide/chitosan nanocomposite and also, the investigation the optimal conditions of pH, agitation time, adsorbent dose and temperature. Morphology of Chitosan/ magnesium oxide nanocomposite and nanoparticle size and its distribution were studied by FTIR, XRD and FESEM, respectively. The adsorption studies performed in a batch system and the effect of various operating parameters such as solution pH (2-11), agitation time (15-300 min), adsorbent dose (1-6 mg/100ml) and initial concentration of Vanadium (5-30 ppm) was investigated. Freundlich isotherm (R2=0.97) displayed a better fitting model than Langmuir isotherm. The adsorption kinetics results showed that nanocomposite adsorption process was well-described by pseudo-second-order kinetic model. Thermodynamic parameters of adsorption process such as enthalpy, entropy and Gibbs free energy were also calculated that their values obtained 2.85 Kj/mol, 0.0019 Kj/mol.K and -4.03Kj/mol, respectively. The results of this study showed that Chitosan/ magnesium oxide nanocomposite is a suitable adsorbent for the adsorption of vanadium.