حذف رنگ اسيدي نارنجي 7 از فاضلاب سنتتيك نساجي توسط نانوتيوب هاي كربني تك جداره: مطالعات جذب، ايزوترم و سينتيك

Removal of Acid Orange 7 Dye from Synthetic Textile Wastewater by Single- Walled Carbon Nanotubes: Adsorption Studies, Isotherms and Kinetics

زمينه و هدف: رنگ ها از مهم ترين آلودگي هاي زيست محيطي محسوب مي شوند كه داراي خطراتي از جمله سرطان زايي و جهش زايي مي باشند. اين مطالعه به منظور تعيين كارآيي نانوتيو ب هاي كربني تك جداره در حذف رنگ اسيدي نارنجي 7 ( AO7 ) از فاضلاب سنتتيك نساجي انجام شده است. مواد و روش ها: اين مطالعه آزمايشگاهي به صورت جريان ناپيوسته انجام شده و با استفاده از اسپكتروفتومتر λmax رنگ مورد نظر 484 نانومتر تعيين شد. دوز جاذب (0/05 تا 0/4 گرم در ليتر)، زمان تماس (30 تا 180 دقيقه)، غلظت اوليه رنگ (25، 50، 75 و 100 ميلي گرم در ليتر)، pH (3 تا 11) و شدت اختلاط (40، 60، 80، 100 و 120 دور در دقيقه) از جمله متغيرهاي مورد بررسي در اين مطالعه بودند. در ابتدا نمونه ها با سه بار تكرار مورد آزمون قرار گرفته و سپس داده ها، به منظور مقايسه ميانگين نتايج حاصله جهت تاثير پارامتر هاي مختلف، توسط آزمون آماري آناليز واريانس يك طرفه مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. يافته ها: نتايج نشان داد كه كارآيي حذف رنگ با دوز جاذب ، زمان تماس و شدت اختلاط رابطه مستقيم و با غلظت اوليه رنگ و pH رابطه معكوس دارد. حداكثر راندمان حذف رنگ در 3= pH و دوز جاذب 0/3 گرم به دست آمد. زمان مناسب جهت حذف رنگ در حالت تعادل 180 دقيقه بود. همچنين، حداكثر راندمان حذف رنگ در غلظت اوليه رنگ 25 ميلي گرم در ليتر و با شدت اختلاط 120 دور در دقيقه بود. جذب رنگ AO7 از مدل ايزوترمي لانگموير (99/4%= R2 ) و از سينتيك درجه دوم كاذب تبعيت مي كند. نتيجه گيري: نانوتيوب هاي كربني تك جداره جاذب مناسبي براي حذف آلاينده هاي رنگي به ويژه رنگ AO7 از فاضلاب نساجي است.

Background and Objective: Colors can cause major environmental pollutions and are responsible for the carcinogenic and mutagenic risks. In this study, single-walled carbon nanotubes have been carried out to determine the efficiency of removal of Acid Orange 7 (AO7) dye from synthetic textile wastewater. Materials and Methods: In the laboratory study, the color was determined in 484 nm using spectrophotometer. Batch flow laboratory study was designed to investigate the effects of the different parameters including adsorbent dose (0.05 to 0.4 g/l), contact time (30 to 180 minutes), the initial concentration of the dye (25, 50, 75 and 100 mg/l), pH (3 to 11) and mixing intensity (40, 60, 80, 100 and 120 rpm) on the dye removal efficiency by single-walled carbon nanotubes. All sample tests were repeated three times and then, in order to compare the effect of different parameters, the collected data was analyzed by one-way ANOVA test. Results: The results showed that the dye removal efficiency could be increased when the different parameters including adsorbent dose, contact time and mixing intensity are increased in this process. The results also showed that the decolourization of dye solution is inversely related to the initial dye concentration and the pH solution. The maximum dye removal efficiency was obtained while the adsorbent dose and pH were found to be 0.3 g and 3, respectively. Time of color removal was obtained by 180 min in equilibrium. AO7 adsorption isotherm follows Langmuir model (R2= 99.4%), and the pseudo second-order kinetics. Conclusion: The results showed that the single-walled carbon nanotubes are effective adsorbents for the dye removal from textile wastewater, especially AO7 dye.