سنتز فوم آلژینات به روش خشک کردن انجمادی- اتصال عرضی و کاربرد آن برای حذف رنگ از محلول های آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 رییس دانشکده

2 گروه مهندسی شیمی، موسسه آموزش عالی جهادانشگاهی استان اصفهان، ایران

چکیده

یکی از روش‌های مؤثر در تصفیه پساب‌های رنگی آلاینده محیط زیست، روش جذب سطحی می‌باشد. در این پژوهش جاذب فومی کلسیم آلژینات به روش خشک کردن انجمادی - ایجاد اتصال عرضی سنتز شد و جهت جداسازی رنگ متیلن بلو از محلول آبی مورد استفاده قرارگرفت. جهت بررسی ساختار فوم تولیدشده، مشخصه یابی توسط آنالیزهای مختلف انجام گردید. علاوه بر آن سینتیک فرآیند، ایزوترم جذب، تاثیر پارامترهای مختلف از جمله غلظت رنگ (10-2 میلی گرم بر لیتر)، pH (11-3)، میزان تورم و احیای جاذب مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که جاذب فومی کلسیم آلژینات با مشخصات موردنظر با موفقیت تهیه شد و فرآیند جذب رنگ متیلن بلو توسط جاذب از سینتیک جذب مرتبه دوم و ایزوترم جذب فروندلیچ پیروی می‌کند. میزان جذب متیلن بلو توسط جاذب سنتز شده برابر mg/g 80/3 و بازدهی آن 97% بود. همچنین افزایش pH اولیه و غلظت محلول رنگ، عملکرد فرآیند جذب را بهبود بخشید. این جاذب قابلیت احیاء داشته و پس از سه مرتبه احیاء همچنان میزان جذب قابل توجهی برای رنگ از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها


[1]     S. Rezaei, et al. (2021( "Optimization by Response Surface Methodology of the Adsorption of Anionic Dye on Superparamagnetic Clay/Maghemite Nanocomposite". Russian Journal of Applied Chemistry. 94(4). 533-548.
 
[2]    M. Sadeghi, et. al. (2021( "Photocatalytic and photo‐fenton processes by magnetic nanophotocatalysts for efficient dye removal". J Mater Sci: Mater Electron, 32. 5065–5081.
 
[3]   M. Mohammadian, et. al. (2021( "Photo-assisted advanced oxidation processes for efficient removal of anionic and cationic dyes using Bentonite/TiO2 nano-photocatalyst immobilized with silver nanoparticles". Journal of Molecular Structure. 1239. 130496.
 
[4]     Z. Hamami, et. al. (2021( "Biosynthesis of copper oxide nanoparticles using biomass, peel, and extract polysaccharides of S. Tuberosum for ultrasound‐assisted adsorption of azo direct red 80 contaminants. Ceramics International, 47(17). 24170-24181.
 
[5]    Z. Vaez, et. al. (2020( "Synthesis, characterization and photocatalytic activity of ZSM-5/ZnO nanocomposite modified by Ag nanoparticles for methyl orange degradation. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 388. 112064.
 
[6]    R. Nowruzi, et. al. (2020( "Synthesis of a chitosan/polyvinyl alcohol/activate carbon biocomposite for removal of hexavalent chromium from aqueous solution. International journal of biological macromolecules. 147. 209-216.
 
[7]   Mahmoodi, M. et. al. (2021( "Fabrication of Zn-based magnetic zeolitic imidazolate framework bionanocomposite using basil seed mucilage for removal of azo cationic and anionic dyes from aqueous solution. International Journal of Biological Macromolecules. 167. 1076-1090.
 
[8]   N. Marsiezade, et. al. (2021( "Novel hollow beads of carboxymethyl cellulose/ZSM-5/ZIF-8 for dye removal from aqueous solution in batch and continuous fixed bed systems. International Journal of Biological Macromolecules. 162. 1140-1152.
 
[9]       J. Kazemi, et. al. (2021( "Alginate beads impregnated with magnetic Chitosan@ Zeolite nanocomposite for cationic methylene blue dye removal from aqueous solution. International journal of biological macromolecules. 154. 1426-1437.
 
[10] K. Badvi, et. al. (2021( "Enhanced photocatalytic degradation of dye contaminants with TiO2 immobilized on ZSM-5 zeolite modified with nickel nanoparticles. Journal of Cleaner Production. 280(2).
 
[11]   V.K. Gupta, et al., (2020( "Sequestration of toxic congo red dye from aqueous solution using ecofriendly guar gum/activated carbon nanocomposite. International journal of biological macromolecules. 158. 1310-1318.
 
[12] R. Aravindhan, et. al. (2007) “Equilibrium and thermodynamic studies on the removal of basic black dye using calcium alginate beads. Colloids and Surfaces A. 299.232-238.
 
[13] K. Kadirvelu, et. al. (2003( "Utilization of various agricultural wastes for activated carbon preparation and application for the removal of dyes and metal ions from aqueous solutions. Bioresource technology. 87(1). 129-132.
 
[14]     A. Lopez , et al. (2021( "Ozonation of azo dye in a semi- batch reactor: A determination of the molecular and radical contribution. Chemosphere. 66. 2120-2126.