بررسی سینتیک و ایزوترم فرآیند جذب سطحی نانو ذرات نیکل اکسید در حذف رنگ خوراکی از پساب صنعتی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

در این پژوهش نانو ذرات نیکل اکسید توسط روش همرسوبی تهیه و با استفاده از روش هایFT-IR , XRD, VSM و SEM شناسایی شد. نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) تشکیل پیوند کوالانسی نیکل اکسید در نمونه تهیه شده را تأیید کرد. پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که نمونه‌ی مورد نظر تک فاز، دارای تقارن مکعبی با اتدازه 57 نانومتر می‌باشند. از نانو ذرات تهیه شده به عنوان جاذب رنگ خوراکی استفاده گردید. بیشترین درصد حذف رنگ خوراکی در7=pH و غلظت ppm15 صورت گرفت. در شرایط بهینه, برای مدل سازی رفتار جذب سطحی، ایزوترم های جذب سطحی لانگمویر، فرندلیچ، لانگمویر-فرندلیچ و توث بررسی شدند. بررسی ایزوترم لانگموئر (980/0R2=) نشان داد که جذب رنگ خوراکی بر روی سطح جاذب به صورت تک لایه و یکنواخت است. سنتیک جذب سطحی برای حذف رنگ‌های خوراکی از پساب‌ها و فاضلاب‌ها توسط نانو ذرات نیکل اکسید مورد بررسی قرار گرفت. بررسی سینتیک رفتار جذبی رنگ خوراکی توسط نانو ذرات نیکل اکسید (جاذب) مدل سرعت درجه دوم را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Kinetics and isotherm investigation of adsorption process of nickel oxide nanoparticles in edible dye removal from industrial effluent

نویسندگان [English]

  • Fariba Mohseni
  • Niloufar Akbarzadeh Torbati
  • Tahere Kondori
Department of Chemistry, Faculty of Basic Sciences, Sistan and Baluchestan University, Zahedan, Iran
چکیده [English]

In this study, nickel oxide nanoparticles was prepared by co-precipitation method and characterized using FT-IR, XRD, VSM and SEM techniques. By Fourier transform infrared FT-IR has proven bond forming of NiO in nickel oxide. . X-ray diffraction (XRD) showed that the single-phase sample had a cubic symmetry with a particle size of 57 nm. Nickel oxide nanoparticles can be prepared as an efficient adsorbent for the removal of food color in aqueous solution. The highest removal percentage of food color, was in pH=7 and it‌,s concentration was 15 ppm. The obtained experimental data in optimum condition was used to model the behavior of absorption in isotherms equations such as: Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich and Toth. An examination of the Langmuer isotherm (R2=0.980) showed that the absorption of food color on the adsorbent surface was monolithic and uniform. The kinetics of adsorption interactions were examined. The obtained results showed that the adsorption data has the most conformity with, pseudo-second-order model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Isotherm
  • Langmuer
  • Food color

مراجع

[1] J.Y. He, W.H. Liu, H. Wang, Y. Wu, X. J. Liu, T.G. Nieh, Z.P. Lu, Acta. Materialia.62 (2014) 105.
[2] T. Mahmood, M.T. Saddique, A. Naeem, S. Mustafa, J. Hussain, B. Dilara, J. Non-Cryst. Solids. 357 (2011) 1016.
[3] N.M. Hosny, Polyhedron. 30 (2011) 470.
[4] S. Shanthi, T. Mahalakshmi, Int. J. Res. Pharm & Chem. 20 (2012) 781.
[5] N. Akbarzadeh-T, M.Shahraki, H. Rigi, J. Appl. Chem.43 (2017) 213. (in Persian).
[6] M.Guedes, J. M. F . Ferreira, A. C.Ferro, J. Colloid. Interf. SCI.330 (1)(2009) 119.
[7] T.J . Hsueh,C. L. Hsu,S. J. Chang, P. W. Guo, J. H.  Hsieh,I. C. Chen, Scripta Materialia. 57 (2007) 53.
[8] P. N.Prasad, (2004). Introduction to biophotonics. John Wiley & Sons.
[9] Z. Song, L.Chen, J.Hu, R. Richards, Nanotechnology,20(27)(2009) 275707.
[10] K. Nakamoto, “Infraed and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds”, fourth edition, Wiely, New York, (1986).
[11] A. Afkhami, M. Saber-Tehrani, H. Bagheri, J. Hazard. Mater.181 (2010) 836.
[12] A. Bhatnagar, A.K. Minocha, M. Sillanpää,Biochem. Eng. J.48 (2010) 181.
[13] S.J. Hosseini, S.N. Kokhdan, A.M. Ghaedi, S.S. Moosavian,Fresen. Environ. Bull. 20 (2011) 219.
[14] E. Bazrafshan, F. Kord Mostafapour, J of North Khorasan University of Medical Sciences. 4(3) (2012) 523.
[15] MR. Massoudinejad, A. Eslami, M. Khashij, J Saf Promot Inj Prev. 2(4) (2015) 265 (In persian).
[16]H. Kalavathy, B. Karthik, L.R. Miranda, Colloids Surf. B.78 (2010) 291.
[17]M. Seralathan, S.K. Rangarajan, J. Electroanal. Chem. Interf. Electrochem. 191 (1985) 229.
[18]S.-H. Lin, R.-S. Juang, J. Hazard. Mater.92 (2002) 315.
[19]C. Namasivayam, K. Prathap, Physicochem. Eng. Asp 295 (2007) 55.
[20]L. Vafayi, S. Gharibe, S. Afshar, Appl. Chem.7(4) (2013) 63.
[21]A. Olgun, N. Atar, Chem. Eng. J.167(2011) 140.
[22]S. Lagergren,K. Sven. vetensk.akad. handl. 24 (1898) 1.
[23]C.-C. Wang, L.-C. Juang, C.-K. Lee, T.-C. Hsu, J.-F. Lee, H.-P. Chao, J Colloid  Interf Sci.280 (2004) 27.
[24]G. Grini, P.M. Badot, Prog. Polym. Sci.33 (2008) 39.
[25]U. Rafique, A. Imtiaz, A.K. Khan, J. Water Sustainability. 2 (2012) 233.
[26]Z. Reddad, C. Gerente, Y. Andres, P. Le Cloirec, Environ. Sci. Technol. 36 (2002) 2067.
شیمى کاربردى روز
دوره 16، شماره 58
فروردین 1400
صفحه 333-348

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار