کارایی کربن فعال تولید شده با فعال سازی فیزیکی با استفاده از گاز نیتروژن به منظور جذب حداکثری رنگ از پساب آلوده: کاربرد برنامه نویسی ژنتیک و شبکه عصبی

سابقه و هدف: این مطالعه برای اولین بار با هدف تولید کربن فعال (AC) از دور ریز چوب گون جهت دستیابی به جذب سطحی حداکثری جاذب انجام گرفت. بنابراین هدف از این مطالعه حذف رنگزای اسید اورانژ۷ (AO۷) با استفاده از AC سنتز شده طی فعال سازی فیزیکی بود. مواد و روش ها: فعال سازی AC در روش فیزیکی با گاز نیتروژن در دمای ۷۰۰ درجه سانتی گراد انجام شد. مشخصات ساختاری جاذب، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و تکنیک ایزوترم تعیین شد. اثر پارامترهای راهبری، سپس ایزوترم ها و سینتیک های واکنش، مطالعه شد. یافته ها: AC سنتز شده دارای سطح ویژه m۲/g ۷۷۴ و حجم کلی حفرات m۳/g۱۸۱/۴۹ است. حداکثر جذب رنگ mg/g۵۷/۱۲۷ (کارایی ۹۱/۴ درصد) در شرایط بهینه آزمایشگاهی شامل ۳=pH، ۰/۰۴ گرم جاذب در ml ۵۰ محلول، mg/L ۵۰ رنگ در زمان ۷۵ دقیقه به دست آمد. نتایج نشان داد که داده های جذب از مدل ایزوترم جذب لانگمویر و سینتیک شبه درجه دوم پیروی می کنند. قابلیت استفاده مجدد از جاذب با روش حرارت دهی نشان داد که این جاذب می تواند برای ۳ مرتبه متوالی با کارایی مناسب استفاده شود. ضرایب همبستگی (R۲) برنامه ژنتیک و شبکه عصبی به ترتیب برابر با ۰/۹۸ و۰/۹۹ بود که بیانگر تطابق داده های آزمایشگاهی با مدل هاست. استنتاج: کربن فعال تهیه شده از دور ریز چوب گون به روش فعال سازی فیزیکی پتانسیل بالایی در جذب AO۷ از محلول های آبی دارد.

کلیدواژه ها:

neural network ، physical activation ، dye ، activated carbon ، adsorption ، genetic programming ، شبکه عصبی ، فعال سازی فیزیکی ، رنگ ، کربن فعال ، جذب سطحی ، برنامه نویسی ژنتیک