استفاده از یک سطح فعال کاتیونی برای اصلاح سطح نانولوله های کربنی و بررسی کاربرد آن در حذف رنگزای مستقیم قرمز 80

در این پژوهش، کاربرد سورفکتانت ها در زمینه تصفیه آب و پساب و حذف رنگزاها مورد بررسی قرار گرفت. بدین صورت که با استفاده از یک سطح فعال کاتیونی (ستیل تری متیل آمونیوم برماید: CTAB)، سطح نانولوله های کربنی چند دیواره اصلاح و کاربرد این جاذب اصلاح سطح شده برای جذف رنگزای مستقیم قرمز 80(DR80) بررسی گردید. به منظور بررسی مورفولوژی سطح و ساختار شیمیایی جاذب اصلاح شده، نمونه ها توسط طیف گیری زیر قرمز (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. تأثیر عوامل مؤثر بر حذف رنگزا مانند مقدار جاذب، غلظت اولیه رنگزا، Ph و نمک های معدنی بررسی گردی. برای درک بهتری از مکانیسم فرآیند چذب، از ایزوترم های جذبی لانگموبر و فروندلیش استفاده شد. نتایج نشان داد که جذب رنگزای قرمز 80 بر روی نانولوله های کربنی خام و اصلا ح شده از ایزوترم لانگموبر تبعیت می کند. بطوریکه حداکثر ظرفیت جذب لانگمویر توسط نانولوله های کربنی اصلاح شده برای نگزای مستقیم قرمز 80 مقدار 120.48mg/L بدست آمد. همچنین، مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برای بررسی سرعت جذب رنگزا مورد استفاده قرار گرفت. داده های تجربی حاصل از فرآیند، مطابقت بهتری با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم نشان دادند. مطالعات فرآیند جذب نشان داد توسط اصلاح سطح نانلوله های کربنی با استفاده از یک سطح فعال کاتیونی، می توان سایت های فعال مناسبی برای حذف رنگزاهای آنیونی ایجاد نمود و از طریق افزایش نیروهای الکتروستاتیک ظرفیت جذب نانولوله های کربنی را افزایش داد. با اینکار می توان در مقادیر کمتری از جاذب یک حذف مناسب و با راندمان بالا را شاهد بود. بنابراین می توان نانولوله های کربنی اصلاح شده با سطح فعال کاتیونی را به عنوان یک جاذب مؤثر و کارآمد برای حذف رنگزاهای آنیونی از پسابهای رنگی بکار برد.

کلیدواژه ها:

سطح فعال کاتیونی ، نانولوله های کربنی ، اصلاح سطح ، حذف رنگزا ، ایزوترم ، سینتییک