حذف آلاینده ی بروموکروزول سبز با استفاده از نانوکامپوزیت مغناطیسی آهن/کربن

نویسندگان

گروه شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز

چکیده

بروموکروزول سبز یک رنگ از خانواده تری فنیل متان هاست که به عنوان آلاینده در فاضلاب کارخانه های نساجی یافت می شود. در این کار حذف بروموکروزول سبز به عنوان یک آلاینده آب توسط نانوکامپوزیت مغناطیسی آهن/کربن بررسی شده است. برای انجام این کار درصد حذف با استفاده از طیف سنجی ماورای بنفش-مرئی محاسبه گردیده است. در ابتدا تاثیر پارامترهای تاثیرگذار مانند pH محلول، مقدار جاذب و زمان تماس بر روی فرایند جذب بررسی شد. بیشترین میزان حذف در pH 5 در طی زمان 2 دقیقه بدست آمد. همچنین، نانوجاذب ارائه شده جهت حذف بروموکروزول سبز در نمونه های حقیقی مورد استفاده قرار گرفت. سینتیک بالای جذب رنگ بر روی جاذب به عنوان یکی از مزایای این نانوجاذب مطرح است. همچنین طبق یافته های بدست آمده ایزوترم دوبین-رادشکویچ بهترین تطبیق را با داده های تجربی نشان می دهد. بر طبق این ایزوترم جذب بروموکروزول سبز بر روی جاذب بصورت فیزیکی انجام شده است. همچنین با استفاده از این ایزوترم مقدار Qm ماکزیمم ظرفیت جذب تئوریmg g-1 159 بدست می آید که نسبت به جاذب های دسترس دیگر مقدار قابل توجه ای است. نتایج حاصله بیانگر این است که نانوکامپوزیت مغناطیسی آهن/کربن بطور موفقیت آمیزی می تواند جهت حذف بروموکروزول سبز استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


[1] Angelova, R., Baldikova, E., Pospiskova, K., Maderova, Z., Safarikova, M., & Safarik, I. Magnetically modified Sargassum horneri biomass as an adsorbent for organic dye removal. J Clean Prod, 2016 Nov 20;137:189-94.. [2] Yagub MT, Sen TK, Afroze S, Ang HM. Dye and its removal from aqueous solution by adsorption: a review. Adv. Colloid Interface Sci.. 2014 Jul 31;209:172-84. [3] Lin SH, Juang RS. Adsorption of phenol and its derivatives from water using synthetic resins and low-cost natural adsorbents: a review. J. Environ. Manage. 2009 Mar 31;90(3):1336-49. [4] Narayani H, Jose M, Sriram K, Shukla S. Hydrothermal synthesized magnetically separable mesostructured H2Ti3O7/?-Fe2O3 nanocomposite for organic dye removal via adsorption and its regeneration/reuse through synergistic non-radiation driven H2O2 activation. Environ. Sci. Pollut. Res. 2017 Feb 14:1-6. [5] Abdi J, Vossoughi M, Mahmoodi NM, Alemzadeh I. Synthesis of metal-organic framework hybrid nanocomposites based on GO and CNT with high adsorption capacity for dye removal. Chem. Eng. J. 2017 Jun 15. [6] Xu P, Zeng GM, Huang DL, Feng CL, Hu S, Zhao MH, Lai C, Wei Z, Huang C, Xie GX, Liu ZF. Use of iron oxide nanomaterials in wastewater treatment: a review. Sci. Total Environ. 2012 May 1;424:1-0. [7] Zhang S, Niu H, Hu Z, Cai Y, Shi Y. Preparation of carbon coated Fe 3 O 4 nanoparticles and their application for solid-phase extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons from environmental water samples. J. Chromatogr. A. 2010 Jul 16;1217(29):4757-64. [8] Madrakian T, Afkhami A, Ahmadi M, Bagheri H. Removal of some cationic dyes from aqueous solutions using magnetic-modified multi-walled carbon nanotubes. J. Hazard. Mater. 2011 Nov 30;196:109-14. [9] Sun L, Tian C, Wang L, Zou J, Mu G, Fu H. Magnetically separable porous graphitic carbon with large surface area as excellent adsorbents for metal ions and dye. J. Mater. Chem. 2011;21(20):7232-9. [10] Hamidzadeh S, Torabbeigi M, Shahtaheri SJ. Removal of crystal violet from water by magnetically modified activated carbon and nanomagnetic iron oxide. J. Environ. Health. Sci. Eng. 2015 Jan 31;13(1):8. [11] Duman O, Tunç S, Bozo?lan BK, Polat TG. Removal of triphenylmethane and reactive azo dyes from aqueous solution by magnetic carbon nanotube-?-carrageenan-Fe 3 O 4 nanocomposite. J. Alloys Compd. 2016 Dec 5;687:370-83. [12] Duman O, Tunç S, Polat TG, Bozo?lan BK. Synthesis of magnetic oxidized multiwalled carbon nanotube-?-carrageenan-Fe 3 O 4 nanocomposite adsorbent and its application in cationic Methylene Blue dye adsorption. Carbohydr Polym. 2016 Aug 20;147:79-88. [13] Angamuthu M, Satishkumar G, Landau MV. Precisely controlled encapsulation of Fe 3 O 4 nanoparticles in mesoporous carbon nanodisk using iron based MOF precursor for effective dye removal. Microporous and Mesoporous Materials. 2017 May 23. [14] Shokrollahi A, Alizadeh A, Malekhosseini Z, Ranjbar M. Removal of bromocresol green from aqueous solution via adsorption on Ziziphus nummularia as a new, natural, and low-cost adsorbent: kinetic and thermodynamic study of removal process. J. Chem. Eng. Data. 2011 Aug 31;56(10):3738-46. [15] Ghaedi M, Khajesharifi H, Yadkuri AH, Roosta M, Sahraei R, Daneshfar A. Cadmium hydroxide nanowire loaded on activated carbon as efficient adsorbent for removal of Bromocresol Green. Spectrochim. Acta Mol. Biomol. Spectrosc. 2012 Feb 29;86:62-8. [16] Bai H, He P, Chen J, Liu K, Lei H, Zhang X, Dong F, Li H. Electrocatalytic degradation of bromocresol green wastewater on Ti/SnO2-RuO2 electrode. Water Sci. Technol. 2017 Jan 9;75(1):220-7. [17] Yousefinejad S, Rasti H, Hajebi M, Kowsari M, Sadravi S, Honarasa F. Design of C-dots/Fe 3 O 4 magnetic nanocomposite as an efficient new nanozyme and its application for determination of H 2 O 2 in nanomolar level. Sens. Actuator B-Chem. 2017 Aug 31;247:691-6. [18] Chang YC, Chen DH. Preparation and adsorption properties of monodisperse chitosan-bound Fe 3 O 4 magnetic nanoparticles for removal of Cu (II) ions. J. Colloid Interface Sci. 2005 Mar 15;283(2):446-51. [19] Jia YF, Xiao B, Thomas KM. Adsorption of metal ions on nitrogen surface functional groups in activated carbons. Langmuir. 2002 Jan 22;18(2):470-8.