رنگبري از محلول حاوي راكتيو قرمز 120 در حضور آب اكسيژنه و نانوذرات مغناطيسي اكسيدكبالت ـ آهن به عنوان كاتاليزور

Decolorization of C.I. Reactive Red 120 in the Presence of Hydrogen Peroxide and Magnetic Nanoparticles of Cobalt-Iron Oxide as a Catalyst

در اين تحقيق تخريب كاتاليزوري رنگزاي راكتيو قرمز 120 با استفاده از نانو ذرات مغناطيسي كبالت-اكسيد آهن در حضور آب اكسيژنه مورد مطالعه قرار گرفت. نانو ذرات مغناطيسي كبالت-اكسيد آهن با استفاده از روش سل-ژل اصلاح شده تهيه شدند و با استفاده از آزمون‌هاي پراش پرتو X (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و مگنتومتر با نمونه ارتعاشي (VSM) شناسايي شدند. نانو ذرات به دست آمده به فرم تك فاز بلوري و با اندازه ذرات nm 21-16 بودند. مقادير مغناطش اشباع، مغناطش پسماند و كويرسيويته نانوذرات به ترتيب emu/g 68، emu/g31 و Oe 1842 به دست آمد. اين ذرات نانو مغناطيسي در محدوده وسيعي از pH، 8-2 از خود خاصيت كاتاليزوري در تخريب ماده رنگزا نشان دادند و اين خاصيت بيشترين اثر را در pH، 3-2 داشت. سرعت رنگبري با افزايش غلظت كاتاليزور، هيدروژن پراكسايد و دما افزايش نشان داد. مقادير بهينه براي رنگبري كامل از محلول حاوي ماده رنگزا RR120 (ppm 50 ، ml 50) برابر 0.1 گرم بر ليتر كاتاليزور، 10 ميلي‌مولار هيدروژن پراكسايد در 3=pH و دماي 75 درجه سانتي‌گراد به دست آمد. نانو ذرات بازيابي شده كارآيي كاتاليزوري خود را پس از استفاده و بازيابي مجدد تا 6 مرتبه به خوبي حفظ كردند.

In this work, the catalytic degradation of C.I. Reactive Red 120 (RR120) using magnetic nanoparticles of cobalt-iron oxide in the presence of hydrogen peroxide was studied. The magnetic nanoparticles of cobalt-iron oxide have been prepared by modified sol-gel method and have been characterized by XRD, TEM and VSM methods. The prepared nanoparticles were nanocrystalline pure single-phase and with particle sizes of 16-21 nm. Values of saturation magnetization, remanent magnetization and coersivity were found to be 68 emu/g, 31 emu/g and 1824 Oe, respectively.The magnetic nanoparticles of cobalt-iron oxide showed its catalytic effect for dye degradation over a wide range of pH=2-8 with a maximum effect at pH=2-3. The decolorization rate increased by increasing the amount of catalyst, the concentration of hydrogen peroxide and temperature. The optimal condition for complete decolorization of RR120 (50 ppm, 50 ml) was found to be 0.1 g/l of catalyst, 10 mM hydrogen peroxide at pH=3 and 75?C. The recovered nanoparticles of cobalt-iron oxide showed almost the same catalytic activity as the first time after 6 cycles of recovery and reuse