بررسی ویژگی جذبی جاذب طبیعی خاک رس سپیولایت اصلاح شده مغناطیسی (Ni0.5Zn0.5Fe2O4/Sepiolite) در حذف رنگ کاتیونی متیلن بلو از محلول آبی

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه پیام نور

چکیده

جذب سطحی توسط جاذب های طبیعی مغناطیسی به دلیل ارزانی، دسترسی زیاد ، نداشتن خطرات زیست محیطی و قابلت جداسازی از محیط توسط میدان مغناطیسی روشی مناسب برای حذف رنگ از پساب های صنعتی می باشد. در این تحقیق خاک رس سپیولایت اصلاح یافته مغناطیسی (Ni0.5Zn0.5Fe2O4/Sepiolite) با استفاده از خاک رس طبیعی سپیولایت و نمکهای نیترات فلزات آهن، روی و نیکل با روشی ساده و سریع سنتز گردید. خصوصیات ساختاری جاذب مغناطیسی سنتز شده توسط تکنیکهای پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و تجزیه آنالیز عنصری(EDX) بررسی گردید. جذب سطحی رنگ کاتیونی متیلن بلو توسط خاک رس سپیولایت اصلاح یافته مغناطیسی تحت تاثیر پارامتر هایی مانندpH ، غلظت رنگ، دوز جاذب و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ماکزیمم میزان جذب در 10 pH= به دست آمد. با افزایش دما کارایی جذب به وضوح افزایش یافت. برای تعیین نوع ایزوترم جذب از معادلات ایزوترم جذب لانگمایر و فرندلیش استفاده شد که نتایج انطباق بهتری با ایزوترم جذب لانگمایر را نشان می دهد. همچنین نتایج توسط دو مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و دوم تحلیل گردید. نتایج حاصل از مطالعات سینتیکی نشان داد که فرآیند جذب از مدل سینتیک شبه مرتبه دوم تبعیت می کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Absorbent Properties of Magnetically Modified Sepiolite (Ni0.5Zn0.5Fe2O4/Sepiolite) in removing Methylene Blue cationic dye from aqueous solution

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Valinia
  • Nahid Rasouli
  • Maryam Yousefifard
Payame Noor University
چکیده [English]

Absorption by natural magnetic absorbers is a suitable method for removing color from industrial effluents, due to its low cost, high availability, lack of environmental hazards and a high degree of separation from the environment by magnetic fields. In this study, the magnetically modified natural clay Sepiolite (Ni0.5Zn0.5Fe2O4 / Sepiolite) was synthesized using the natural Sepiolite clay and nitrate salts of iron, zinc and nickel metals. The structural properties of the adsorbent synthesized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy (SEM) and elemental analysis (EDX) were analyzed. The adsorption of methylene blue cationic dye was studied by the magnetically modified natural clay Sepiolite under the influence of parameters such as pH, color concentration, absorbent dose and temperature. The results showed that the maximum absorbance was obtained at pH = 10. As the temperature increased, the absorption efficiency was clearly increased. Langmuir and Freundlich adsorption isotherms were used to determine the type of absorption isotherm, which shows better conformation results with Langmuir adsorption isotherm. The results were also analyzed by two kinetic models. The results of kinetic studies showed that the adsorption process follows the second-order kinetics model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Methylene blue
  • Iranian Sepiolite
  • Magnetic
  • Adsorption isotherm
  • Kinetics
[1] B. Royer, N.F. Cardoso, E.C. Lima, J.C.P Vaghetti, N.M. Simon, T. Calvete and R.C. Veses, Journal of Hazardous Materials, 164 (2009)1213.

[2] E.C. Lima, B. Royer, J.C.P. Vaghetti, N.M. Simon, B.M. Cunha, F.A. Pavan, E.V. Benvenutti, R. Cataluna-Veses and C. Airoldi, Journal of Hazardous Materials, 155 (2008) 536.

[3] V. Ponnusami, R. Madhuram, V. Krithika and S.N. Srivastava, Chemical Engineering Journal, 140 (2008) 136.

]4[ مومنی، محمد محسن; غایب، یوسف، دانشگاه سمنان، مجله علمی-پژوهشی شیمی کاربردی، شماره 40 (1395) ص 121.

]5[ زارع، محمدعلی; عمادی، معصومه; ایرانپور، مریم; بازرگان لاری، رضا، مجله مواد نوین ، شماره 4 (1393) ص 81.

]6 [ بذرافشان، ادریس; کرد مصطفی پور، فردوس، دانشگاه خراسان شمالی، مجله علمی-پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی ، شماره 4 (1391) ص 523.

]7[ ملکوتیان، محمد; نبویان، محمدرضا، دانشگاه رفسنجان، مجله علمی-پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی، شماره 9 (1394) ص 755.

]8[ انصاری، رضا; محمدپور تسیه، امیر; رسولی گرمارودی، اسماعیل; کرمانیان، حسین، دانشگاه سمنان، مجله علمی-پژوهشی شیمی کاربردی، شماره 46 (1397) ص 219.

]9[ بهارلویی، عاطفه; جلیل نژاد، الهام; سیروس آذر، محمد، دانشگاه سمنان، مجله علمی-پژوهشی شیمی کاربردی، شماره 43 (1396) ص 193 .

]10[ عربی، سید حسن; لطف الهی، محمد نادر، دانشگاه سمنان، مجله علمی-پژوهشی شیمی کاربردی، شماره 44 (1396) ص 187.

]11[ موحدی، مریم; حسینیان، اکرم; بخشائی، مهسا; رحیمی، محدثه; ارشد نیا، ایلیا، دانشگاه سمنان، مجله علمی-پژوهشی شیمی کاربردی، شماره 41 (1395) ص 11.

[12] E.C. Lima, B. Royer , J.C.P. Vaghetti, N.M. Simon, B.M. Cunha, F.A. Pavan, E.V. Benvenutti, R. Cataluna-Veses and C. Airoldi, Journal of Hazardous Materials, 155 (2008) 536.

[13] S. Kubilay, R. Gürkan, A. Savran and T. Sahan, Adsorption, 13 (2007) 41.

[14] Y. Asci, M. Nurbas and Y.S. Acıkel, Journal of Environmental Management, 88 (2008) 383.

[15] S. Lazarević, I. Janković-Častvan, D. Jovanović, S. Milonjić, D. Janaćković and R. Petrović, Applied Clay Science, 37 (2007) 47.

[16] O. Duman, S. Tunc and T. Gürkan Plot, Microporous & Mesoporous Materials, 210 (2015) 176.

[17] S.C.R. Santos and R.A.R. Boaventura, J of Environmental Chemical Engineering, 4 (2016) 1473.

[18] E. Errais, J. Duplay, F. Darragi, A. Aubert, F. Huber and G. Morvan, Desalination, 275 (2011)74.

[19] Y. Huang, Q. Feng and W. Wang, Advenced Materials Research, 284 (2011) 114.

[20] G.W. Brindely, American Mineralogist, 44 (1959) 495.

[21] E. Eren, H. Gumus and N. Ozbay, Desalination, 262 (2010) 43.

[22] P. Leechart, W. Nakbanpote and P. Thiravetyan, Journal of Environmental Management, 90 (2009) 912.

[23] D. Sarkar and A. Bandyopadhyay, Journal of Water Resource and Protection, 2 (2010) 424.

[24] C. H. Weng and Y. F. Pan, Colloids and Surfaces A,274 (1) (2006)154.

[25] J. X. Lin, S. L. Zhan, M. H. Fang, X. Q. Qian and H. Yang, Journal of Environmental Management, 87 (2008) 193.

[26] A.Z. Aroguz, J. Gulen and R.H. Evers, Bioresource Technology, 99 (2008) 1503.

[27] B. Bi, L. Xu, B. Xu and X. Liu, Applied Clay Science, 54 (2011) 242.