ارزيابي متغير هاي مؤثر بر حذف رنگدانه رودامين B از پساب رنگي با استفاده از نانوكامپوزيت پلي آنيلين/ خاك اره

Effective Parameters on Removal of Rhodamine B from Colored Wastewater by Nano polyaniline/Sawdust Composite

سابقه و هدف: ورود پساب‌هاي رنگي و سمي به آب هاي زير زميني علاوه بر مشكلات فراوان زيست محيطي، آثار بسيار نامطلوبي بر سلامت جامعه دارد. اين مطالعه با هدف، نشاندن لايه‌اي از نانوپليمر پلي آنيلين بر سطح خاك اره و تهيه ي نانوكامپوزيت پلي آنيلين/ خاك اره (Pan/SD) از طريق پليمريزاسيون شيميايي آنيلين روي خاك اره در محيط آبي و حذف رنگزاي رودامين B از محيط آبي انجام پذيرفت. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي و در مقياس آزمايشگاهي، پلي آنيلين با استفاده از اكسيداسيون آمونيوم پرسولفات سنتز شد. به منظور پيدا كردن شرايط بهينه در انتقال رنگزا اثرات تعدادي از پارامترهاي مهم مانند اثر pH، زمان تماس، غلظت اوليه رنگزا و مقدار جاذب مطالعه شد. براي مطالعات جذبي از دو ايزوترم لانگموير و فروندليچ استفاده شد و همچنين مطالعات ترموديناميك و سينيتيك نيز انجام گرديد. يافته‌ها: نتايج اين مطالعه نشان داد كه نانو كامپوزيت آنيلين/خاك اره مي­تواند بيشتر از 94 درصد رودامين B را در غلظت اوليه 10 ميلي‌گرم بر ليتر رودامين B، جاذب بهينه 1 گرم بر ليتر، 5=pH و زمان تماس 5 ساعت جذب كند. داده‌هاي جذب بيش‌تر با ايزوترم فروندليچ همخواني دارد. مطالعات ترموديناميكي نشان مي‌دهد كه جذب خود به خودي، گرماگير و از نوع شيميايي بوده و از سينيتيك درجه دوم تبعيت مي‌كند. استنتاج: جاذب معرفي شده در اين مطالعه يك جاذب نامحلول در آب، فاقد آلودگي ثانوي و بسيار موثر براي حذف رودامين B از محلول آبي بوده و لايه‌اي از نانو پليمر رسانا بر روي خاك اره مي‌تواند درصد بالايي از رودامين B را از محيط‌هاي آبي حذف كند.

Background and purpose: Contamination of groundwater with colored and toxic wastewater causes many environmental problems and has adverse effects on human health. This study aimed at coating a nano polyaniline polymer layer on the surface of sawdust and preparing polyaniline sawdust composite (Pan/SD) via chemical polymerization of aniline monomer onto sawdust in aqueous solutions and removal of Rhodamine B dye. Materials and methods: In an experimental study, polyaniline was synthesized by oxidation with ammonium persulfate. In order to find out the optimum dye removal conditions, the effects of some major parameters, including pH, contact time, initial dye concentration, and absorbent dose were studied. For treatment of the adsorption data, both Langmuir and Freundlich isotherm were employed. Also, Thermodynamic and Kinetic studies were performed. Results: The study showed that the aniline/sawdust nanocomposite can absorb more than 94% of Rhodamine B in Rhodamine B concentration of 10 mgL-1, optimum adsorbent 1 gL-1, pH = 5, and contact time 5h. Absorption data were more fitted with Freundlich isotherm. Thermodynamic studies showed that the removed dye was spontaneous, endothermic and chemical sorption that followed second order kinetic model. Conclusion: The adsorbent introduced here, is an insoluble absorbent in water without secondary pollution and a very efficient adsorbent for removal of Rhodamine B from aqueous solutions and a layer of conductive nano-polymer onto the sawdust can remove a high percentage of Rhodamine B from aqueous environments.