اندازه گيري و حذف همزمان رنگ هاي دايركت قرمز و راكتيو سياه از محلول آبي توسط نانو ذرات فريت كبالت عامل دارشده با دوپامين : روش اسپكتروفتومتري مشتقي و بهينه سازي چند متغيره شرايط با طرح تاگوچي و بررسي ويژگي هاي جاذب

Derivative spectrophotometric determination and Taguchi design optimization of simultaneous removal of binary mixture of direct red and Reactive black dyes using magnetic nanoparticles modified by dopamine

از اسپكتروفتومتري مشتقي براي اندازه گيري غلظت و از طرح اورتوگونال تاگوچي براي بهينه‌سازي شرايط حذف هم‌زمان دو رنگ دايركت قرمز و راكتيو سياه از محلول آبي توسط نانو ذرات كبالت فريت اصلاح شده با پلي دوپامين استفاده شده است. نانو ذرات كبالت فريت توسط روش همرسوبي تهيه و با پلي دوپامين اصلاح شده است. براي بررسي مشخصات جاذب تهيه شده از تكنيك‌هاي(FT- IR)، پراش پرتو ايكس(XRD) و تصوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) استفاده گرديده است. عامل‌هاي تأثيرگذار بر فرآيند جذب شامل pH، مقدار جاذب، غلظت اوليه هر يك از دو رنگ و زمان از طريق اجراي يك طرح 16رديف عمودي مورد بررسي قرار گرفت. آناليز تاگوچي بر مبناي يافتن رديفي از آزمايش‌ها است كه بيش‌ترين نسبت سيگنال به نويز را داشته باشد. پاسخ‌هاي درصد حذف (R%) و ظرفيت جذب (q) به شكل سيگنال به نويز تبديل شده و مبناي انتخاب، بهترين پاسخي است كه داراي سيگنال به نويز بيش‌تري باشد. با اجراي طرح تاگوچي و با استفاده از تابع مطلوبيت مقادير بهينه عامل‌ها بدست آمده است، كه عبارت از pH برابر با 3، مقدار جاذب 10 ميلي‌گرم، غلظت اوليه هر يك از دو رنگ 20 ميلي‌گرم بر ليتر و زمان تماس 4 دقيقه مي باشند.

Derivative spectrophotometric and Taguchi orthogonal design was used for determination and optimization of simultaneous removal of Direct red and Reactive black by Cobalt ferrite nano-particles modified with PDA from an aqueous solution in a batch system. Cobalt ferrite nano-particles were prepared using the co-precipitation method. The sorbent was characterized by FT-IR spectroscopy, SEM, and XRD techniques. Effective factors on adsorption process, such as amount of sorbent, initial concentration of dyes, pH value, and time were considered using a L16 Taguchi orthogonal array design. Taguchi analysis is based on choosing the best run by analyzing signal-to-noise ratio (S/N), whose form depends on the experiment objective. Thus, the removal percentage (R%) and capacity uptake (q) of dyes were transformed into an accurate S/N ratio for a “high is better” response. The best conditions for adsorption of dyes were determined by the Taguchi method and desirability approach as pH = 3, sorbent dose of 10 mg , initial reactive black concentration of 200 mg L−1, initial Direct red concentration of 200 mg L−1, and contact time of 4 min.