سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت Fe/Quasi MOF UIO-66 (Zr) به منظور حذف رنگزای متیلن بلو از محلول آبی آن و بررسی مدل های سینتیک

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده علوم و فناوری نانو، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

2 دانشکده معماری و هنر، دانشگاه کاشان،کاشان، ایران

3 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران

چکیده

در این پژوهش، نانوکامپوزیت Fe/Quasi MOF UIO-66 (Zr) سنتز شده به روش اولتراسونیک برای حذف رنگ متیلن بلو از محلول آبی مورد استفاده قرار گرفت. خواص فیزیک شیمیایی و مورفولوژی نانوکامپوزیت سنتز شده توسط آنالیزهای مختلف شامل XRD، FTIR، SEM، TGA و BET شناسایی شد. فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت برای حذف رنگزای متیلن بلو بررسی شد و اثر عوامل مختلف شامل مقدار جاذب، pH، غلظت اولیه رنگ، زمان تماس و دما بررسی شد. سینتیک فرایند حذف با استفاده از مدل های شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و نفوذ درون ذره ای ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که مقدار بهینه جاذب 045/0 گرم بوده و بیشترین راندمان حذف در شرایط قلیایی حاصل می شود. بررسی سینتیکی نشان داد اگرچه هر دو مدل تطابق مناسبی با داده ها دارند، مدل شبه مرتبه دوم دارای ضریب همبستگی بالاتری است که نشان دهنده غالب بودن مکانیزم جذب می باشد. نتایج آنالیزهای مختلف تشکیل موفق نانوکامپوزیت و ساختار نانومقیاس آن را تایید کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Synthesis and characterization of Fe/Quasi MOF UIO-66 (Zr) nanocomposite for the removal of methylene blue dye from its aqueous solution and investigation of kinetic models

نویسندگان [English]

  • Ali Safari 1
  • Ahmad Akbari 1 2
  • Farhad Heidary 3
1 Institute of Nanoscience and Nanotechnology, University of Kashan, Kashan, Iran
2 Faculty of Architecture and Art, University of Kashan, Kashan, Iran
3 Department of Chemistry, Faculty of Basic sciences, Arak University, Arak, Iran
چکیده [English]

In this study, a Fe/Quasi MOF UIO-66 (Zr) nanocomposite synthesized via ultrasonic method was applied for the removal of methylene blue dye from aqueous solution. Physico-chemical and morphological properties of as-fabricated nanocomposites characterized by several methods including x-ray diffraction (XRD), fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (FE-SEM), and N2 gas absorption/desorption analysis or Brunauer-Emmett-Tellers (BET). The photocatalytic activity of nanocomposite was investigated against Methylene blue dye and the effects of catalyst dosage, pH, initial dye concentration, contact time and temperature were investigated. Adsorption kinetics were evaluated using pseudo-first order, pseudo-second order and interparticle diffusion models. The results showed that the optimal adsorbent dosage was 0.045 g and alkaline conditions (pH=11) led to the highest removal efficiency. Kinetic analysis indicated that although both kinetic models fitted the experimental data well, the pseudo-second order model exhibited a higher correlation coefficient, suggesting that adsorption is the dominant mechanism. Different analyses confirmed the successful synthesis and nanoscale structure of the Fe/Quasi UIO-66 composite.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Methylene blue dye
  • metal-organic framework
  • removal kinetics
شیمى کاربردى روز

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 05 اسفند 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار