بررسي ايزوترم و سينتيك جذب رنگ راكتيو آبي 19 از محلول‌هاي آبي توسط نانوتيوب‌هاي كربني چند‌ جداره

Study of adsorption isotherms and adsorption kinetics of reactive blue 19 dyes from aqueous solutions by multi -wall carbon nanotubes

زمينه و هدف: رنگ‌ها مواد آلي سمي با ساختار پيچيده اي هستند كه از مهمترين آلاينده‌هاي فاضلاب نساجي محسوب مي شوند. اين مطالعه با هدف بررسي امكان‌سنجي استفاده از نانوتيوب‌هاي كربني چند‌جداره به عنوان جاذب در جذب رنگ راكتيو آبي 19 از محلول‌هاي آبي و بررسي ايزوترم و سينتيك جذب انجام شد. روش بررسي: اين مطالعه تجربي به صورت ناپيوسته انجام و اثر پارامترهاي زمان تماس، pH، شدت اختلاط، غلظت اوليه رنگ و دوز نانوتيوب در حذف رنگ راكتيو آبي 19 بررسي شد. داده‌هاي تجربي تعادل جذب با مدل‌هاي ايزوترم جذب فروندليچ و لانگموير ارزيابي شدند و مدل‌هاي مختلف ايزوترم و سينتيك جذب نيز از طريق مقايسه ضريب تعيين كل تعداد نمونه ها به وسيله نرم افزار Excel، مورد تحليل قرار گرفتند. يافته‌ها: در شرايط بهينه، حداكثر ظرفيت جذب سطحي رنگ راكتيو آبي 19 بر روي نانوتيوب‌هاي كربني چند جداره، 546/7 ميلي‌گرم بر گرم بود. حداكثر جذب رنگ در 60 دقيقه اول و زمان مناسب دستيابي به حالت تعادل، 3 ساعت بدست آمد. با افزايش دوز جاذب از 04/0 به 08/0 گرم در 100 ميلي‌ليتر راندمان حذف براي محلول رنگ راكتيو آبي 19 با غلظت اوليه 25 ميلي‌گرم در ليتر از 3/69 به 5/89 درصد افزايش يافت. با كاهش غلظت اوليه رنگ از 75 به 25 ميلي‌گرم در ليتر در pH بهينه (4=pH) و زمان تعادل، راندمان حذف از 5/80 به 5/89 درصد افزايش يافت. نتيجه‌گيري: به دليل اندازه كوچك، سطح مقطع زياد، شكل كريستالي و نظم شبكه‌اي منحصر به فرد، واكنش‌پذيري بسيار زياد و عملكرد قابل توجه نانوتيوب‌هاي كربني چند‌ جداره به عنوان جاذب در حذف آلاينده‌هاي آلي از محلول‌هاي آب، اين جاذب مي‌تواند جهت حذف رنگ راكتيو آبي 19 بسيار موثر باشد

Background and aims: The Colors are classified as complex toxic organic materials, which are considered as the most important pollutants from the textile wastewater. This study aimed to investigate the feasibility of multi-walled carbon nanotubes use as adsorbents for the adsorption of Reactive Blue 19 from aqueous solutions and examined adsorption isotherms and adsorption kinetics. Methods: This experimental study was performed discontinuously and studied the effects of the different parameters including contact time, pH, mixing intensity, the initial concentration of the dye, and nanotubes dose on the dye removal of Reactive Blue 19. Experimental data were evaluated with Freundlich and Langmuir isotherm models for adsorption equilibrium and different isotherm models for kinetics of absorption were analyzed by comparing the total number coefficient of samples by the software. Results: The results showed that the maximum adsorption capacity of reactive blue 19 on multi-wall carbon nanotubes was found to be 7.546 mg/gr in optimal condition. The maximum absorbance in the first 60 min was obtained 3 hrs. By increasing the adsorbent dose from 0.04 to 0.08 g on 100 ml at the initial concentration, removal randoman for Reactive Blue 19 solution 25 mg/L, the dye removal efficiency was increased from 69.3% to 89.5%. At the optimized pH 4, optimal contact time 3 hrs, the dye removal efficiency was increased from 80.5% to 89.5% while the initial concentration of color was decreased from 75 to 25 mg/L. Conclusion: Due to the small size, high surface area, regulatory network and Cristal form of unique, high reactivity, and the remarkable function of multi-wall carbon nanotubes as adsorbents for the removal of organic pollutants from water solutions, the results showed that the multi-walled carbon nanotubes are effective adsorbents for the dye removal for reactive blue 19.