بهينه سازي جذب سطحي رنگزاي آزوي Red 120 Reactive از محلول آبي با استفاده از نانوذرات مغناطيسي پوشش داده شده با كيتوزان

Adsorption Optimization of Reactive Red 120 Dye from Aqueous Media using Chitosan-Coated Magnetically Nanoparticles

در اين پژوهش از نانوذرات مغناطيسي پوشش­ داده ­شده با كيتوزان به ­منظور حذف رنگ‌زاي آزوي Red 120 Reactive از محلول­ آبي استفاده شد. كيتوزان از معروف­ترين پليمرهاي زيستي است كه مي ­تواند به­ عنوان جاذب در حذف آلاينده‌هاي رنگي به­ كار رود. نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 از تركيب همزمان FeCl3.6H2O و FeCl2.4H2O، سنتز و با پليمر كيتوزان با جرم مولكولي پايين، پوشش داده شدند. نانوذرات مغناطيسي پوشش ­داده­ شده با كيتوزان سپس با كمك آناليز‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، تابش مادون قرمز (FTIR)، پراش پرتو ايكس (XRD) و مغناطيس سنجي ارتعاشي (VSM) مشخصه‌يابي شدند. در ادامه اثر سه پارامتر pH، غلظت رنگ‌زا و دوز جاذب بر روي ميزان جذب مورد بررسي قرار گرفت. تحت اين شرايط مقادير بهينه جذب در pH برابر 4، غلظت اوليه رنگ‌زاي آزو برابر mg/l150 و مقدار جاذب برابر g/l2 به ­­دست آمد. داده‌هاي جذب سطحي با مدل‌هاي هم‌دماي لانگموير و فروندليچ تطبيق داده شدند. نتايج به­ دست آمده نشان داد كه داده‌هاي حاصل از جذب رنگ‌زاي مورد نظر بر روي نانوذرات مغناطيسي كيتوزان با مدل لانگموير تطبيق بيشتري دارد.

In this study, chitosan-coated magnetically nanoparticles were used to remove the Reactive Red 120 dye from aqueous solution. Chitosan is one of the most famous biological polymers that can be used as adsorbent in the removal of color pollutants. Magnetic Fe3O4 nanoparticles synthesized by mixing FeCl3.6H2O and FeCl2.4H2O were coated on low molecular weight chitosan polymer. Magnetic nanoparticles coated with chitosan were then characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and vibrating sample magnetomer (VSM) analysis. The effect of three parameters of pH, dye concentration, and the adsorbent dosage on adsorption was investigated. Under these conditions, the optimal adsorption was obtained ​​at pH = 4, initial dye concentrations = 150 mg/l, and the adsorbent dosage of 2 g/l. Adsorption data were adapted to Langmuir and Freundlich isothermic models. The results showed that the data obtained from the dye adsorption on the chitosan-coated magnetically nanoparticles fit better with Langmuir model.