اکسید های دو تایی Fe-Cu به عنوان جاذب های کم هزینه و کاربرد آنها در حذف فتوکاتالیستی Acid 14 Red و Methyl Orange و Malachite Green در محلول های آبی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه سمنان رشته شیمی کاربردی

2 استاد دانشگاه سمنان گروه شیمی کاربردی

3 مدیر گروه شیمی معدنی دانشگاه تبریز

10.22075/chem.2021.19621.1789

چکیده

در این مقاله ، یک سری اکسیدهای مس-آهن با نسبت های مولی 1:0 ، 1:10 ، 7:1 ، 5:1 و 0:1 با یک روش ساده ، کم هزینه و موثر سنتز شد. رنگهای آنیونی مانند Acid Red 14 (AR14) و Methyl Orange (MO) و Malachite Green (MG) به عنوان حذف رنگ کاتیونی و جذب این مواد مورد بررسی قرار گرفت. اثرات نسبت مولی مس-آهن ، pH و دوز جذب کننده در دمای 1±25 درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب جاذب سنتز شده حاوی نسبت مولار مس-آهن 1: 7 برای داشتن بالاترین ظرفیت جذب رنگ مورد تایید قرار گرفت. پس از آن ، این جاذب جدید با استفاده از تکنیک های مختلف مانند طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) ، پراش پودر اشعه ایکس (XRD) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی اشعه ایکس پراکنده انرژی (EDX) مورد شناسایی و بررسی قرار گرفت. نانوساختار جدید به عنوان جاذب رنگ در حضور تابش اشعه ماوراء بنفش مورد تأیید قرار گرفت. اکسید دوتایی مس-آهن انتخاب شده بیشترین ظرفیت جذب MG را در مقایسه با رنگهای دیگر دارا می باشد و می تواند یک روند عملی برای حذف MG از محلول آبی با افزایش کارآیی جذب در طول تصفیه فاضلاب مور د استفاده قرار گیرد. عملکرد فوتوکاتالیستی اکسیدهای باینری برای تخریب رنگ مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Fe-Cu binary oxides as low-cost adsorbents and their application in photocatalytic removal of Acid Red 14, Methyl Orange and Malachite Green from aqueous solutions

نویسندگان [English]

  • Seyyed Hamed Zafari 1
  • naghi saadatjou 2
  • behrouz shaabani 3
1 Department of Applied Chemistry, Faculty of Chemistry, Semnan University, Semnan, Iran
2 Department of Applied Chemistry, Faculty of Chemistry, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]

Abstract:
In this work, a series of binary oxides with 0:1, 1:10, 1:7, 1:5, and 1:0 Cu:Fe molar ratios were synthesized by a simple, low cost and effective procedure. The anionic dyes namely, Acid Red 14 (AR14) and Methyl Orange (MO) and Malachite Green (MG) as a cationic dye removal and adsorption onto these materials was investigated. The effects of Cu:Fe molar ratio, pH, and sorbent dosage were investigated at 25±1 °C. The synthesized adsorbent compound containing 1:7 molar ratio of Cu:Fe verified to possess an uppermost dye adsorption capacity. Subsequently, this new sorbent was characterized using different techniques such as Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray powder diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Transmission electron microscopy(TEM), and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The new nanostructure was confirmed for dye adsorption in the presence of UV irradiation. Selected Fe-Cu binary oxide exposed the highest adsorption capacities of MG regarding the other dyes. It would be a practical process of removing MG from aqueous solution by increasing adsorption efficacy during wastewater treatment. The photocatalytic performance of as-fabricated binary oxides was surveyed with the destruction of dye.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fe-Cu binary oxides
  • Dye adsorption
  • Acid Red 14
  • Methyl orange
  • Malachite green