بررسي كارآيي نانوتيوب‌هاي كربني چند‌ جداره در حذف رنگ 2- نفتول نارنجي از محلول‌هاي آبي

Efficiency of multi-walled carbon nanotubes for removal of 2-naphthol orange dye from aqueous solutions

زمينه: نانوتيوب‌هاي كربني به عنوان جاذب مورد توجه هستند. پساب‌هاي رنگي بايد تصفيه شوند تا خطرات زيست‌ محيطي كاهش يابد. هدف: مطالعه به منظور تعيين كارآيي نانوتيوب‌هاي كربني چند‌ جداره در جذب رنگ 2- نفتول نارنجي از محلول‌هاي آبي انجام شد. مواد و روش‌ها: اين مطالعه تجربي در سال 1391در دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي يزد انجام شد. اثر زمان تماس، pH، شدت اختلاط، غلظت اوليه رنگ و دوز نانوتيوب‌ها در حذف رنگ بررسي شد. نمونه‌ها با دو بار تكرار مورد آزمون قرار گرفتند و مدل‌هاي مختلف ايزوترم و سرعت واكنش جذب از طريق مقايسه ضريب تعيين تحليل شدند. يافته‌ها: حداكثر جذب رنگ در 30 دقيقه اول و ظرفيت جذب سطحي رنگ 76/2 ميلي‌گرم بر گرم بود. با كاهش غلظت اوليه رنگ از 100 به 25 ميلي‌گرم در ليتر، كارآيي حذف از %87 به %2/97 افزايش يافت و با افزايش جاذب از 05/0 به 4/0 گرم، كارآيي حذف از %7/70 به %8/94 افزايش يافت. سرعت واكنش از معادله درجه دوم كاذب و ايزوترم از مدل فروندليچ تبعيت كرد و حداكثر كارآيي حذف %2/97 بود. نتيجه‌گيري: نانوتيوب‌هاي كربني چند‌ جداره به دليل عملكرد قابل توجه مي‌توانند جهت حذف رنگ 2- نفتول نارنجي موثر باشند.

Background: Carbon nanotubes have been considered as dye adsorbent. The colored wastewater must be treated to reduce the environmental risks. Objective: The aim of this study was to determine the efficiency of multi-walled carbon nanotubes for removal of 2-naphthol orange dye from aqueous solutions. Methods: This experimental study was conducted at school of public health affiliated to Yazd University of medical sciences during 2012. The effects of different parameters including detention time, PH value, mixing intensity, the initial concentration of dye, and carbon nanotubes dosage were studied for removal of dye. All experiments were repeated twice and then adsorption isotherms and kinetics of different models were analyzed by comparing the coefficient of determination. Findings: The maximum dye adsorption occurred during the first 30 minutes. The sorption capacity for adsorption of the dye was found to be 2.76 mg/gr. The dye removal efficiency was increased from 87% to 97.2% by decreasing the initial concentration of dye from 100 to 25 mg/l. By increasing the adsorbent dose from 0.05 to 0.4 g/l, the dye removal efficiency was increased from 70.7% to 94.8%. The general order kinetic model provided the best fit to the pseudo-second order kinetic adsorption model and the equilibrium data were best fitted to the Freundlich isotherm model. The maximum efficiency was found to be 97.2%. Conclusion: Multi-walled carbon nanotubes can be effective for removal of 2-naphthol orange dye.