بررسي كارايي نانولوله‌هاي كربني چند ديواره در حذف رنگ اسيد بلاك 1 از محلول‌هاي آبي

Investigating Effectiveness of Multi-walled Carbon Nano Tubes in Acid Black1 Dye Removal from Aqueous Solution

مقدمه: پساب رنگي برخي صنايع شامل تعدادي تركيبات سرطان زا، سمي ‌و يا جهش زا مي‌باشد. بنابراين آلاينده‌هاي رنگي فاضلاب اين نوع صنايع بايد قبل از تخليه به محيط، با روش مناسب تصفيه گردند. هدف از انجام اين پژوهش بررسي كارآيي نانو تيوب كربن چند ديواره در حذف رنگ اسيد بلاك 1 از فاضلاب رنگي است. روش بررسي: اين پژوهش يك مطالعه آزمايشگاهي مي‌باشد كه در سيستم ناپيوسته انجام شده و از نانو تيوب كربن چند ديواره به عنوان جاذب براي حذف رنگ استفاده شده است. دراين مطالعه عوامل مختلف تأثيرگذار روي ميزان حذف رنگ مانند دوز جاذب، غلظت اوليه رنگ، زمان تماس و pH مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه 3=pH مناسبترين pH، براي حذف رنگ است و زمان تعادل براي جذب رنگ اسيد بلاك 1روي جاذب برابر60 دقيقه بود. با افزايش غلظت رنگ، سرعت حذف رنگ كاهش يافت. افزايش مقدار جاذب باعث افزايش راندمان حذف رنگ شد در دوز 600 ميلي گرم بر ليتر راندمان حذف براي رنگ با غلظت30 و 50 ميلي‌گرم بر ليتر به ترتيب برابر86/98% و62/94% درصد به دست آمد. همچنين حذف رنگ اسيدبلاك1 از مدل ايزوترمي‌لانگمويرو سينتيك درجه دومتبعيت كرد. نتيجه گيري: نتايج مطالعات جذب نشان داد كه با افزايش زمان تماس و دوز جاذب و كاهش pH، راندمان حذف رنگ افزايش مي‌يابد. بر اساس نتايج اين تحقيق، نانو لوله‌هاي كربني چند جداره به عنوان يك جاذب موثر براي حذف رنگ‌هاي آزو از فاضلاب مي‌توانند استفاده شوند.

Abstract Introduction: Dye effluents of some industries contain many toxic, carcinogenic, and mutagenic compounds therefore, wastewater colored contaminants of such industries should be meticulously refined using an appropriate method before discharging wastewater to the environment. Therefore, this study aimed to evaluate the effectiveness of MultiWalled Carbon Nanotubes (MWCNTS) in dye removal of Acid Black 1 (AB1) from colored wastewater. Methods: This laboratory study was conducted in the batch system and MWCNTS were used as absorbents to remove AB1 dye. In fact, this study investigated the effect of various factors influencing dye removal, such as adsorbent dose, initial dye concentration, contact time, and pH. Results: The study results showed that pH=3 is regarded the best pH for the dye removal. The equilibrium time for AB1 dye absorption on MWCNTS was 60 minutes. As dye concentration increased, dye removal rate decreased. Besides, increasing the amount of adsorbent increased the dye removal efficiency and at the absorbent dose of 600 mg/L, dye removal efficiency was reported 98.86% and 94.62% for 30 and 50 mg/L dye concentrations respectively. AB1 dye removal followed Langmuir isotherm and Pseudosecondorder kinetic models. Conclusion: The results of absorption studies revealed that increasing the contact time and the absorbent dose as well as reducing the pH lead to an increase in dye removal efficiency. Overall, the study findings demonstrated that MWCNTS could be used as an efficient absorbent in regard with decolorization of azo dyes from wastewater.