طراحي و سنتز نانوكامپوزيت سراميكي بر بستر گاما آلوميناي اصلاح‌ شده به‌منظور حذف آلاينده هاي آلي از پساب

Design and Synthesis of Ceramic Nanocomposites on Modified Gamma Alumina Substrate to Remove Organic Contaminants from Wastewater

در پژوهش حاضر، نانوكامپوزيت سه‌جزئي آلومينا/كيتوسان- خاك رس (Al/Cs/C) با استفاده از روش پليمريزاسيون درجا سنتز شد و به‌عنوان يك جاذب كارامد و كم‌هزينه براي حذف آلايندۀ آنيوني رنگينۀ متيل اورانژ از محلول ­هاي آبي، ارزيابي و بررسي شد. آلوميناي فعال يك جاذب متخلخل معدني است كه به‌عنوان پايۀ نانوكامپوزيت‌ مورد نظر انتخاب شد. به‌منظور بهبود خواص فيزيكي آلومينا و ساخت جاذب سازگار با محيط زيست، از زيست‌پليمر كيتوسان به‌عنوان تقويت‌كنندۀ كامپوزيت استفاده شد. در ادامه براي افزايش ظرفيت جذب جاذب و اصلاح كامپوزيت از ذرات خاك رس بهره گرفته شد. آزمون­ هاي مختلفي شامل پراش پرتو ايكس (XRD)، طيف‌سنجي فرو سرخ (FTIR) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FESEM) براي مطالعۀ ساختار نمونه‌ها استفاده شد. با توجه به ايزوترم لانگموير ظرفيت جذب بيشينه براي جاذب سنتزشده برابر با 133/33 ميلي گرم بر گرم گزارش شد. سينتيك شبه درجۀ دوم در جذب سطحي يون متيل اورانژ بهترين تطابق را با داده ­هاي آزمايشگاهي داشته است.

In the present study, three-component alumina-chitosan-clay nanocomposite (Al/Cs/C) using in situ polymerization method was evaluated as an efficient and a low-cost adsorbent for the removal of methyl orange dye as an anionic contaminant from aqueous solutions. Activated alumina is a porous mineral adsorbent that was selected as the substrate of the nanocomposite. In order to improve the physical properties of alumina and make an environmentally friendly adsorbent, chitosan biopolymer was used as a composite reinforcement. In continued, the clay particles were applied to increase the adsorption capacity of the adsorbent and modification of the composite. The various structural analysis including X ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and field emission scanning electron microscopy (FESEM) were evaluated to study the morphology of the fabricated samples. The highest adsorption capacity for the prepared adsorbent was 133.33 mg/g, according to Langmuir isotherm. There is a good agreement between the pseudo second order kinetics and the experimental data.