جذب آنيلين از پساب مصنوعي توسط نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن (Fe3O4) و كربن فعال

Aniline Adsorption from Effluent Synthetic by Magnetic Nanoparticles of Iron Oxide (Fe3O4) and Activated Carbon

در مطالعه حاضر با استفاده از كربن فعال پودري (PAC) و نانوذرات اكسيد آهن (III)، نانوذرات مغناطيسي Fe3O4-كربن فعال (Fe3O4-AC MNPs) به‌روش هم ترسيبي سنتز شد و به‌عنوان جاذب براي جذب آنيلين مورد استفاده قرار گرفت. ويژگي‌ها و مشخصات فيزيكي جاذب با استفاده از آناليزهاي XRD ، SEM ، TEM و BET بررسي شد و همچنين پارامترهاي موثر فرايند جذب نظير pH، زمان تماس، دز جاذب، غلظت اوليه آنيلين و دما مورد بررسي قرار گرفتند. داده‌هاي حاصل از آزمايش‌ها با مدل‌هاي ايزوترم فروندليچ و لانگمير و دو مدل سينتيكي شبه درجه اول و شبه درجه دوم بررسي شدند. نتايج نشان داد كه جذب آنيلين روي Fe3O4- AC MNPs از مدل ايزوترم لانگمير و مدل سينتيكي شبه درجه دوم پيروي مي‌كند. مطابق با مدل لانگمير حداكثر ظرفيت جذب آنيلين در دماي 20 درجه سلسيوس و دز بهينه 2 گرم در ليتر جاذب و pH برابر 6، 91/90 ميلي‌گرم بر گرم شد. نهايتاً، پارامترهاي ترموديناميكي محاسبه گرديد؛ مقادير منفي H0? (140- كيلوژول بر مول) نشان از اگزوترميك بودن اين فرايند داشت. جاذب سنتز شده (كربن فعال مغناطيسي) به‌دليل دارا بودن مزايايي چون جداسازي ساده و سريع از محلول مي‌تواند به‌عنوان يك جاذب موثر و مفيد براي حذف آلاينده‌ها از آب و فاضلاب به‌كار رود.

In this study powder activated carbon (PAC) and Fe3O4 magnetic nanoparticles were combined by using co-precipitation method to preparation of magnetic nanoparticles Fe3O4-activated carbon (Fe3O4-AC MNPs) as an adsorbent for removal of aniline from wastewater. Physical characteristic properties of adsorbent were analyzed by SEM, TEM, XRD and BET. Also, the effect of various parameters such as pH, contact time, adsorbent dosage, initial aniline concentration and solution temperature were investigated. The experimental data considered by Langmuir and Freundlich adsorption isotherms and two models kinetically of pseudo first-order and pseudo second-order. The results showed that the adsorption followed Langmuir and pseudo second-order models. According to Langmuir isotherm, the maximum adsorption capacity was 90.91 mg/g at pH 6, and adsorbentoptimum dose of 2g/L and 200C. Finally, the thermodynamic parameters were calculated and negative value of ?H0 (-140(kJ/mol)) indicated that the adsorption process of was exothermic. The synthesized adsorbent (magnetic activated carbon) due to have advantages such as easy and rapid separation from solution could be applied as an effective and useful adsorbent for removal of pollutants from water and wastewater.