مطالعه تجربي سنتز سبز نانو كامپوزيت سراميكي بر پايه اكسيد مس به منظور رنگ زدايي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش نانوكامپوزيت ZnO/CuO به روش احتراقي با استفاده از عصاره برگ گياه چوچاغ به عنوان سوخت طبيعي به منظور تهيه جاذبي با كارايي بالا و مناسب جهت حذف رنگ آنيوني از محيط آبي توليد شده است. آزمايش¬ها، به كمك طراحي آماري تاگوچي، جهت تعيين نمونه بهينه به¬عنوان بهترين نمونه از لحاظ داشتن حداكثر ظرفيت جذب طراحي شده است. پارامترهاي موثر شامل نسبت وزني اكسيد مس و اكسيد روي، مقدار سوخت و نوع سوخت اصلي، در دو سطح بررسي شدند. شناسايي و تعيين خواص نانوكامپوزيت بهينه با استفاده از روش‌‌هاي طيف ‌‌سنجي تبديل فوريه (FT-IR)، الگوي پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني نشر ميداني (FE-SEM) و طيف¬ سنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس (EDX) انجام شد. پارامترهاي مؤثر جذب سطحي، همچون pH ابتدايي در بازه (2-12)، غلظت اوليه رنگ(mg/L80¬-10)، مقدار جاذب g/L) 5/0-1/0)، دما ( 20-45 درجه سانتي گراد) و زمان تماس (360 دقيقه) آزمايش شد. ظرفيت جذب تك لايه در شرايط بهينه¬يpH برابر 3، غلظت اوليه محلول رنگي mg/L 40، مقدار جاذب g/L 15/0، دماي 25 درجه سانتي گراد و زمان تماس 360 دقيقه داراي برابر mg/g 55/253 به دست آمد. در ادامه، نتايج نشان داد كه داده هاي تعادل جذب مطابقت بهتري با مدل هم¬دماي لانگموير دارد و حداكثر ظرفيت جذب تك لايه رنگ قرمز كنگو بر روي جاذب¬ بهينه با استفاده از مدل هم¬دماي لانگموير، مقدار mg/g143/357 حاصل شد. فرايند جذب رنگ قرمز كنگو بر روي نانوكامپوزيت بهينه از معادله نفوذ درون ذره¬اي در نيم ساعت اوليه واكنش (مرحله اول) و مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم در زمان¬هاي بعدي (مرحله دوم)، برازش بهتري با داده¬هاي آزمايشگاهي داشت. همچنين مطالعات ترموديناميكي نشان داد فرايند جذب سطحي يك فرايند خود به خودي و گرمازا است. به طور كلي با توجه به نتايج، نانوكامپوزيت CuO/ZnO سنتز شده به روش طبيعي مي تواند به عنوان يك جاذب نويد بخش براي حذف اين رنگ استفاده شود. واژه‌هاي كليدي: سنتز¬سبز، سنتز¬احتراقي، نانوكامپوزيت، جذب¬سطحي، قرمز كنگو

193968

دانشگاه علم و صنعت ايران

فرآيندهاي جداسازي

دكتر رضا نوروزبيگي