Metal-organic framework based on iron doping: Green synthesis and sustainable adsorbent for anionic dye contaminated water

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 18

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_AET-12-3_001

تاریخ نمایه سازی: 13 خرداد 1405

چکیده مقاله:

Industrial effluents have emerged as a critical environmental challenge due to limited water resources, their toxic nature, and carcinogenic properties. Therefore, it is essential to treat industrial wastewater and eliminate toxic pollutants. This study focuses on synthesizing nanocrystals of zeolite imidazole frameworks (ZIF-۸) by doping with iron to create a porous ZnFe/ZIF-۸ (ZFZ) composite using a green method (water solvent) to enhance performance and synergistic effects. The morphology of ZFZ nanocrystals was analyzed using a variety of complementary characterization techniques (Fourier Transform Infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscope (SEM)). The ZFZ and ZIF-۸ were assessed for the removal of Direct Red ۲۳ (DR-۲۳) dye from wastewater by varying the effective variables (pH, dye dosage, initial concentration, an(d contact time). For comparative analysis, ZIF-۸ was also synthesized and used in conjunction with ZFZ to remove the DR-۲۳ dye. The results demonstrated that ZFZ possesses a significantly higher adsorption capacity (۳۸۳ mg/g) for DR-۲۳ than ZIF-۸ (۹۴.۷۹ mg/g), representing a fourfold enhancement. At a contact time of ۱۲۰ minutes, the ZFZ composite achieved a maximum removal efficiency of ۹۲.۳% with ۰.۰۰۶ g of adsorbent at pH ۳. Analysis of the equilibrium adsorption data for anionic dyes confirmed a strong alignment with the Langmuir model (R² = ۰.۹۹), consistent with a homogeneous, monolayer adsorption process. Additionally, the adsorption mechanism on ZFZ and ZIF-۸ composites followed second-order kinetics with R² = ۰.۹۹. These findings confirm that synthesized ZFZ is an efficient adsorbent for the remediation of dye-contaminated wastewater.

نویسندگان

Reza Soleymani

Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

Bayramali Mohammadnezhad

Department of Civil Engineering, Faculty of Technical Engineering, Qom University of Technology (QUT), Qom, Iran

Seyed Abbas Hosseini

Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Hussain, T. S., & Al-Fatlawi, A. H. (۲۰۲۰). Remove chemical ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۸۹۹۱/cej-۲۰۲۰-۰۳۰۹۱۵۶۵[۲] Reinsch, H. (۲۰۱۶). “Green” synthesis of metal‐organic frameworks. European ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/ejic.۲۰۱۶۰۰۲۸۶[۳] Shahsavari, M., Mohammadzadeh Jahani, P., Sheikhshoaie, I., Tajik, S., ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/ma۱۵۰۲۰۴۴۷[۴] Omar, M. E. D. M., Moussa, A. M. A., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.wse.۲۰۲۰.۰۸.۰۰۱[۵] Mirkhalafi, S., Mohammadnezhad, B., Mousazadehgavan, M., Kiehbadroudinezhad, M., Altaee, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/acsestwater.۵c۰۰۱۶۲[۶] Mirkhalafi, S., Mohammadnezhad, B., Mousazadehgavan, M., Altaee, A., Kiehbadroudinezhad, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.micromeso.۲۰۲۵.۱۱۳۹۵۸[۷] Iman, K., Shahid, M., Khan, M. S., Ahmad, M., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۹CE۰۱۰۴۱F[۸] Phuengphai, P., Singjanusong, T., Kheangkhun, N., & Wattanakornsiri, A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.wse.۲۰۲۱.۰۸.۰۰۳[۹] Xu, Q., Sun, D., Qi, Y., & Duan, L. ...
  • Reusability, optimization, and adsorption studies of modified graphene oxide in the removal of Direct Red ۸۱ using response surface methodology [مقاله ژورنالی]
  • Decolorization of ionic dyes from synthesized textile wastewater by nanofiltration using response surface methodology [مقاله ژورنالی]
  • https://doi.org/۱۰.۲۲۱۰۴/aet.۲۰۱۵.۱۹۲[۱۲] Venu, B., Shirisha, V., Vishali, B., Naresh, G., Kishore, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۹NJ۰۵۹۹۷K[۱۳] Aarti, A., Bhadauria, S., Nanoti, A., Dasgupta, S., Divekar, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۶RA۱۰۴۶۵G[۱۴] Schejn, A., Aboulaich, A., Balan, L., Falk, V., Lalevée, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۴CY۰۱۵۰۵C[۱۵] Huang, A., Liu, Q., Wang, N., Zhu, Y., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/ja۵۰۸۳۶۰۲[۱۶] Soleimani, R., Mohammadnezhad, B., & Hosseini, S. A. (۲۰۲۵). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.crgsc.۲۰۲۵.۱۰۰۴۸۷[۱۷] Soleimani, R., Mohammadnezhad, B., Hosseini, S. A., & Khaleghi ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۰۵۰۹/jscw.۲۰۲۵.۱۶۷۶۱۴.۱۲۵۱[۱۸] Jamil, N., Alias, N. H., Shahruddin, M. Z., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۰۲۸/www.scientific.net/KEM.۷۹۷.۴۸[۱۹] Tran, B. L., Chin, H.-Y., Chang, B. K., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.micromeso.۲۰۱۸.۱۰.۰۲۷[۲۰] Liu, J., He, J., Wang, L., Li, R., Chen, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۸/srep۲۳۶۶۷[۲۱] Haque, E., Jun, J. W., & Jhung, S. H. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۱۰.۰۹.۰۳۵[۲۲] Mahmoodi, N. M., Abdi, J., Oveisi, M., Asli, M. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.materresbull.۲۰۱۷.۱۲.۰۳۳[۲۳] Shu, H., & Xiu, P. (۲۰۱۲). Metal-organic framework MIL-۱۰۰ ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۲JM۱۶۵۱۳A[۲۴] Ghasempour, H., Zarekarizi, F., & Morsali, A. (۲۰۲۲). Acyl ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/D۲CE۰۰۳۶۹D[۲۵] Ye, G., Zhao, K., He, Z., Huang, R., Liu, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/acssuschemeng.۸b۰۴۱۰۵[۲۶] Soroush, S., Mahmoodi, N. M., Mohammadnezhad, B., & Karimi, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۸۱۴-۰۲۲-۱۱۰۰-۹[۲۷] Jawad, A. H., Abdulhameed, A. S., Reghioua, A., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ijbiomac.۲۰۲۰.۰۷.۰۱۴[۲۸] Zha, Q., Sang, X., Liu, D., Wang, D., Shi, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jssc.۲۰۱۹.۰۴.۰۰۱[۲۹] Mohammadi, L., Bazrafshan, E., Noroozifar, M., Ansari-Moghaddam, A., Barahuie, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۵۵/۲۰۱۷/۲۰۶۹۵۱۹[۳۰] Al-Degs, Y. S. (۲۰۰۸). El-Barghouthi., MI El-Sheikh, AH & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.dyepig.۲۰۰۷.۰۳.۰۰۱[۳۱] Zhang, H., James, J., Zhao, M., Yao, Y., Zhang, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.memsci.۲۰۱۷.۰۱.۰۶۵[۳۲] Pang, S. H., Han, C., Sholl, D. S., Jones, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/acs.chemmater.۶b۰۲۶۴۳[۳۳] Anbari, A. P., Delcheh, S. R., Kashif, M., Ranjbari, ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/nano۱۵۱۴۱۰۹۷[۳۴] Jaafari, J., Barzanouni, H., Mazloomi, S., Farahani, N. A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ijbiomac.۲۰۲۰.۰۷.۰۴۲[۳۵] Al Sharabati, M., & Sabouni, R. (۲۰۲۰). Selective removal ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.poly.۲۰۲۰.۱۱۴۷۶۲[۳۶] Natarajan, R., Banerjee, K., Kumar, P. S., Somanna, T., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.chemosphere.۲۰۲۱.۱۲۹۸۹۶[۳۷] Choy, K. K., Porter, J. F., & McKay, G. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/je۹۹۰۲۸۹۴[۳۸] Langmuir, D. A. (۲۰۱۲). Dubinin-Radushkevich Isotherms Studies of Equilibrium ...
  • http://dx.doi.org/۱۰.۹۷۹۰/۵۷۳۶-۰۳۱۳۸۴۵[۳۹] Li, L., Yang, L., Zou, R., Lan, J., Shang, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۸۶/s۴۲۸۲۵-۰۲۱-۰۰۰۶۹-w[۴۰] Vadivelan, V., & Kumar, K. V. (۲۰۰۵). Equilibrium, kinetics, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jcis.۲۰۰۵.۰۱.۰۰۷[۴۱] Guo, H., Lin, F., Chen, J., Li, F., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/aoc.۳۲۳۷[۴۲] Thombare, N., Mishra, S., Shinde, R., Siddiqui, M., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/bip.۲۳۴۱۸[۴۳] Ansari-Asl, Z., Darvish Pour-Mogahi, S., & Darabpour, E. (۲۰۲۳). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۰۴-۰۲۱-۰۱۷۴۵-۳[۴۴] Firouzjaei, M. D., Afkhami, F. A., Esfahani, M. R., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jwpe.۲۰۲۰.۱۰۱۱۸۰[۴۵] Thanh, M. T., Thien, T. V., Du, P. D., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۹۳۴-۰۱۷-۰۴۹۸-۷[۴۶] Rohart, A., Moulin, G., & Michon, C. (۲۰۱۴). Interplay ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/bip.۲۲۴۸۴[۴۷] Zhao, C., Liu, Y., Meng, M., Li, Z., Wang, ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/pr۱۰۰۳۰۵۷۴[۴۸] Aksu, Z. (۲۰۰۵). Application of biosorption for the removal ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.procbio.۲۰۰۴.۰۴.۰۰۸[۴۹] Amirahmadi, S., Moradi, O., & Arab-Salmanabadi, S. (۲۰۲۴). The ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.dwt.۲۰۲۴.۱۰۰۱۳۲[۵۰] Pormazar, S. M., & Dalvand, A. (۲۰۲۰). Adsorption of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۸۱۴-۰۲۰-۰۶۲۹-۸[۵۱] Moradi, O., & Sharabaf, I. D. (۲۰۲۲). Separation of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.envres.۲۰۲۲.۱۱۴۰۰۶[۵۲] Bagheri, A., Hoseinzadeh, H., Hayati, B., Mahmoodi, N. M., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۲۰.۱۰۴۵۹۰[۵۳] Almasian, A., Mahmoodi, N. M., & Olya, M. E. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jiec.۲۰۱۵.۰۸.۰۰۲[۵۴] Lv, T., & Li, B. (۲۰۲۱). Preparation of novel ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۹۲۴-۰۲۰-۰۱۹۷۷-۴[۵۵] Almasian, A., Fard, G. C., Gashti, M. P., Mirjalili, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۱۹۴۴۳۹۹۴.۲۰۱۵.۱۰۴۱۱۶۱[۵۶] Almasian, A., Olya, M. E., & Mahmoodi, N. M. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jtice.۲۰۱۴.۱۱.۰۲۷[۵۷] Mokhtari-Shourijeh, Z., Langari, S., Montazerghaem, L., & Mahmoodi, N. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۲۰.۱۰۳۸۷۶[۵۸] Sun, Y., Luo, S., Xing, J., Li, Z., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۸۰۲-۰۲۱-۴۶۱۱-۹[۵۹] Mahmoodi, N. M., Mokhtari‐Shourijeh, Z., & Ghane‐Karade, A. (۲۰۱۷). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/ep.۱۲۶۱۷[۶۰] Kasperiski, F. M., Lima, E. C., Reis, G. S. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۰۹۸۶۴۴۵.۲۰۱۸.۱۴۵۸۰۲۸[۶۱] Coppola, G., Bhattacharyya, S., Pugliese, V., Algieri, C., Petrosino, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۱۲۰۷-۰۲۳-۰۰۴۱۱-۰[۶۲] Mahmoodi, N. M., Mokhtari-Shourijeh, Z., & Ghane-Karade, A. (۲۰۱۷). ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۱۶۶/wst.۲۰۱۷.۰۲۲[۶۳] Mahvi, A. H., & Dalvand, A. (۲۰۲۰). Kinetic and ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۱۶۶/wqrj.۲۰۱۹.۰۰۸[۶۴] Liu, N., Wang, H., Weng, C.-H., & Hwang, C.-C. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.arabjc.۲۰۱۶.۰۴.۰۱۰[۶۵] Abbasian, M., Jaymand, M., Niroomand, P., Farnoudian-Habibi, A., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ijbiomac.۲۰۱۶.۱۱.۰۷۵[۶۶] Mahmoodi, N. M., Maroofi, S. M., Mazarji, M., & ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۷۴۳-۰۱۷-۱۹۸۵-۱[۶۷] Hebeish, A., Ramadan, M., Abdel-Halim, E., & Abo-Okeil, A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۰۹۸-۰۱۰-۰۳۴۳-z[۶۸] Abbasian, M., Niroomand, P., & Jaymand, M. (۲۰۱۷). Cellulose/polyaniline ...
  • نمایش کامل مراجع