حذف رنگ بنفش کریستال با استفاده از جاذب سنتزی سیکلودکسترین اصلاح شده با نانو ذرات اکسید آهن و به کمک امواج فراصوت؛ با متدلوژی طراحی تجربی
Subject Areas : Journal of Physical & Theoretical Chemistry
Ali
Omaniziarati
1
(Department of Chemistry, Dashtestan Branch, Islamic Azad University, Dashtestan, Iran)
Gholamhossein
Vatankhah
2
(Department of Chemical Engineering, Bushehr Branch, Islamic Azad University, Bushehr, Iran.)
Keywords: روش سطح پاسخ, رنگ بنفش کریستال, جذب, جاذب سیکلو دکسترین/نانوذرات اکسید آهن, طراحی مرکب مرکزی,
Abstract :
در این پژوهش، کاربرد جاذب سیکلو دکسترین/نانو ذرات اکسید آهن سنتز شده به عنوان یک جاذب جدید برای حذف رنگ بنفش کریستال از محیط های آبی مورد بررسی قرار گرفت. این مقاله بر توسعه یک روش موثر برای به دست آوردن شرایط بهینه حذف با کمک امواج فراصوت برای حذف حداکثر رنگ بنفش کریستال بر روی CM-β-CD-Fe3O4NPs در یک محلول آبی با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) تمرکز دارد. این جاذب جدید با تکنیک­های مختلف مانند FT-IR ،XRD و SEM مشخصه یابی و ارزیابی گردید. تأثیر متغیرهایی مانند غلظت اولیه رنگ(X1) ،pH (X2) ، دوز جاذب (X3) و زمان فراصوت (X4) با طراحی مرکب مرکزی (CCD) تحت روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. این فرآیند به صورت تجربی مدل­سازی شد تا متغیرهای مهم و فعل و انفعالات احتمالی آنها آشکار شود. شرایط بهینه سازی برای زمان تابش امواج فراصوت،pH ، مقدار جاذب وغلظت رنگ به ترتیب، 10 میلی­گرم بر لیتر، 6، 5 دقیقه و 025/0 گرم تعیین شد. در نهایت، نشان داده شد که حذف رنگ بنفش کریستالی توسط جاذب در pH برابر با 6 اتفاق افتاد. به وضوح ثابت شد که جذب رنگ مورد مطالعه با معادله سینتیکی شبه درجه دوم مطابقت دارد و همدمای لانگمویر داده های تعادل را توضیح می­دهد. حداکثر ظرفیت تک لایه جذب توسط جاذب (qmax)برای رنگ مورد مطالعه در شرایط بهینه 100 میلی­گرم بر گرم بدست آمد. گرمازا بودن این فرآیند با مقدار منفی (ΔG˚، ΔH˚ وΔS˚) ثابت شد که نشان از میل جاذب سنتز شده CM-β-CD-Fe3O4NPs برای حذف رنگ بنفش کریستال دارد.
