تهیه نانو کامپوزیت مغناطیسی کیتوسان-گرافن اکسید-منگنز فریت و کاربرد آن برای حذف رنگ نفتول بلو بلک

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جویبار

2 گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جویبار، جویبار، ایران

3 گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه مازندران، بابلسر،47416، ایران

چکیده

در این مطالعه، کامپوزیت کیتوسان- گرافن اکسید- منگنز فریت CS-GO-MnFe2O4)) تهیه و به عنوان یک جاذب زیستی مغناطیسی برای تصفیه آب استفاده شد. ریخت شناسی، ساختار شیمیایی و خصلت مغناطیسی کامپوزیت با کمک آنالیزهای FTIR، XRD، SEM و VSM توصیف شد. کامپوزیت حاصل، ظرفیت جذب خوبی برای خارج کردن نفتول بلوبلک (NBB) به عنوان مدلی برای رنگ‌های اسیدی، از آب نشان داد. جذب NBB بر روی کامپوزیت CS-GO-MnFe2O4 با درنظر گرفتن pH، زمان جذب، غلظت اولیه NBB و دما بررسی شد. مطالعه سینتیک جذب و ایزوترم‌ها در pH بهینه 0/6 نشان داد که سینتیک شبه مرتبه دوم و مدل ایزوترم لانگمیر به خوبی فرایند جذب را توصیف می کنند. مقادیر کمیت‌های ترمودینامیکی
(ΔG, ΔH, ΔS) نشان دادند که فرایند جذب دارای طبیعت خودبه خودی وگرماده است. نتایج نشان دادند که در 60 دقیقه زمان تماس با غلظت اولیه mg L−1 40 می توان به خارج کردن بیش از %80 از رنگ دست یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Preparation of magnetic chitosan- graphene oxide-MnFe2O4 nanocomposite and its application for removal of naphthol blue black (NBB)

نویسندگان [English]

  • Zahra Molaei 1
  • Mahshid Hamzehloueian 2
  • Kosar Ghasemi 3
  • Fatemeh Soleimanian 2
1 Department of Chemistry, Jouybar Branch, Islamic Azad University, Jouybar, Iran
2 Department of Chemistry, Jouybar Branch, Islamic Azad University, Jouybar, Iran
3 Department of Organic Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Mazandaran, Babolsar 47416, Iran
چکیده [English]

In this study, a novel chitosan, graphene oxide and MnFe2O4 composite (CS-GO-MnFe2O4) was prepared as a magnetic bioadsorbent for water purification. The morphology, chemical structure and magnetic property of the composite were characterized by FT-IR, XRD, SEM and VSM analysis. The resulting composite shows good adsorption capacity for removal of naphthol blue black (NBB) as an acid dye model, in water. Adsorption of NBB onto CS-GO-MnFe2O4 was investigated with respect to pH, adsorption time, initial NBB concentration and temperature. The study of the adsorption isotherms and kinetics at the optimum pH 6.0, revealed that the pseudo-second-order kinetic and Langmuir isotherm model well-described kinetics and equilibrium adsorptions, respectively. The values of thermodynamic parameters (ΔG, ΔH and ΔS) indicated that the adsorption process is spontaneous and exothermic in nature. The results show that, more than 80% color removal could be achieved in 60 min contact time with 40 mg L−1 of initial concentrations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CS-GO-MnFe2O4 composite
  • bioadsorbent
  • magnetic seperation
  • Naphthol blue black (NBB)