بررسی جذب رنگ بازیک بنفش ۱۶ از محلول آبی توسط نانو کامپوزیت مغناطیسی کربن فعال- آهن صفر (PAC-Fe۰) به روش سطح پاسخ: مطالعه ایزوترم و سینتیک

چکیده سابقه و هدف: افزایش فعالیت های صنعتی و به دنبال آن تخلیه فاضلاب های تصفیه نشده حاوی رنگ به محیط های آبی می تواند سبب ایجاد مشکلاتی هم چون کاهش قابلیت نفوذ نور، ایجاد شرایط بی هوازی، ایجاد آلرژی و سرطان شود. جذب سطحی به عنوان یکی از موثر و کارامدترین روش ها در حذف رنگ مطرح است، لذا هدف مطالعه حاضر مغناطیسی کردن کربن فعال پودری با آهن صفر ظرفیتی و استفاده از آن به عنوان جاذب برای حذف رنگ از محیط آبی می باشد. مواد و روش ها: در این مطالعه از هم ترسیبی برای سنتز کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی استفاده شد. ویژگی جاذب با تکنیک های SEM،TEM ،EDX ، XRD و VSM مورد آنالیز قرار گرفت. اثر متغیرهای مستقل از جمله زمان تماس، pH محلول، دما، دوز جاذب و غلظت رنگ زا بر عملکرد پاسخ (راندمان حذف رنگ بازیک بنفش) با روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی باکس بنکن Box-Behnken مورد ارزیابی قرار گرفت. از آنالیز واریانس (آنووا ANOVA)، به عنوان روش آماری آنالیز پاسخ ها استفاده شد. یافته ها: pH معادل با ۳، زمان تماس۶۵ دقیقه، دوز جاذب gr/l۲ و دمای C◦۴۵ به عنوان شرایط بهینه برای حذف رنگ BV۱۶ حاصل شد. بررسی ایزوترم و مدل های سینتیکی نشان داد که داده های تجربی فرایند جذب رنگ بازیک بنفش با مدل لانگمیر (۹۹۵/۰(R۲> و شبه درجه دوم (۹۳۱/۰(R۲> همبستگی دارند. استنتاج: در شرایط بهینه، کربن فعال مغناطیسی شده با آهن صفر، پتانسیل موثری را در حذف رنگ زا BV۱۶ داشته و به دلیل خاصیت مغناطیسی، جداسازی آن از محلول آبی ساده و سریع تر است.

کلیدواژه ها:

Adsorption ، magnetic activated carbon ، basic Violet ۱۶ dyes ، zero-valent iron nanoparticles ، Box-Behnken model ، جذب سطحی ، کربن فعال مغناطیسی ، رنگ بازیک بنفش ۱۶ ، نانو ذرات آهن صفر ، مدل Box-Behnken