
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,489 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,607,742 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,199,693 |
حذف رنگدانه متیلنبلو از محلولهای آبی توسط کامپوزیت بتا سیکلودکسترین/ اکسیدروی | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 6، دوره 26، شماره 3، مرداد و شهریور 1398، صفحه 109-125 اصل مقاله (1.14 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.15762.3094 | ||
نویسندگان | ||
حسین علی فغانی1؛ عباس حشمتی جنت مقام* 2 | ||
1دانشگاه پیام نور،تهران،ایران | ||
2استادیار، شیمی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697-19395 تهران، ایران | ||
چکیده | ||
چکیده: سابقه و هدف: استفاده زیاد از سموم دفع آفت در کشاورزی و ورود مقداری از این ترکیبات در آب و محصولات سبب شده است تا یکی از راهبردهای اصلی در کشاورزی، افزایش سطح سلامت جامعه با استفاده کمتر از سموم دفع آفات و در نتیجه تولید محصول سالم و در وهله بعد جداسازی سموم موجود در آبهای آلوده قبل از رهاسازی در محیط زیست باشد. سم در کشاورزی به ماده شیمیایی طراحی شده برای کشتن آفتها اطلاق میشود. سم در زنجیره غذایی گاهی تا چند هزار بار تغلیظ شده و بیشتر آنها به ویژه اگر دارای حلقه آروماتیک باشند به آسانی تجزیه نمیشوند. هدف از این پژوهش جذب سطحی متیلنبلو از محلول آبی توسط کامپوزیت بتا سیکلودکسترین/ اکسیدروی است. مواد و روشها: نانوکامپوزیت بتا سیکلودکسترین/ اکسیدروی از روش سل-ژل در محلول آبی و تحت جو نیتروژن سنتز شده و با استفاده از تکنیکهای FTIR، SEM وXRD با موفقیت شناسایی شد. طول موج جذب ماکزیمم متیلنبلو، با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر UV-VIS و اسکن محدوده طول موج 400 تا800 نانومتر در 665 نانومتر تعیین شد. جذب سطحی متیلنبلو بر کامپوزیت بتاسیکلودکسترین/ اکسیدروی به صورت ناپیوسته ارزیابی شد. pH اولیه (1، 4 ، 7 ،9 و 12)، مقدار اولیه جاذب (005/0، 01/0، 015/0 و 02/0 گرم)، غلظت اولیه متیلن بلو (20،10،5 و30 میلیگرم بر لیتر)، و زمان تماس تا 40 دقیقه و نیز فرایند واجذب بررسی مورد مطالعه قرار گرفتند. مدلهای همدمای جذب لانگمویر، فروندلیچ و تمکین بررسی شدند. دادههای تجربی با مدلهای سینتیکی مختلف مطالعه شدند. پارامترهای ترمودینامیکی در جذب سطحی شامل تغییر انرژی آزاد گیبس (∆G0)، تغییرآنتروپی (∆S0) و تغییر آنتالپی(∆H0) با بررسی فرایند جذب در چند دمای مختلف اندازهگیری شدند. یافتهها: کمترین مقدار جذب در 7=pH و بیشترین مقدار در pH اسیدی 1 مشاهده میشود. به نظر میرسد افزایش جذب متیلن-بلو در pH اسیدی به دلیل تبدیل آلاینده به آنیون است که موجب جذب سطحی قدرتمندتر میشود. تا 15 دقیقه پس از شروع فرایند، جذب با سرعت انجام شده و سپس با سرعت کمتری انجام میشود. جذب بعد از 30 دقیقه به تعادل میرسد. بیشترین ظرفیت جذب در غلظت 5 میلیگرم بر لیتر از آلاینده در حضور 005/0 گرم در لیتر از جاذب و در دمای 20 درجه سانتیگراد اتفاق میافتد. فرایند جذب گرمازا و با کاهش انتروپی همراه است. مقادیر ثابتهای ترمودینامیکی ∆H0 و ∆S0 به ترتیب kj/mol 185/55- و j/(k∙mol) 62/195- میباشند. در دمای 20 درجه سانتیگراد مقدار انرژی آزاد ژیبس j/(k∙mol)65/2131 است و با افزایش بیشتر دما تا 37 درجه تا j/(k∙mol) 19/5457 افزایش مییابد. ایزوترم تمکین با ضریب همبستگی 9818/0 و ثابت KT برابر 493/0 مطابقت خوبی با دادههای تجربی دارد. مدل سینتیکی شبه درجهدوم با ضریب همبستگی 9578/0 و ثابت سرعت min-1M-107/0 مدل سینتیکی مناسبی برای توصیف جذب است. | ||
کلیدواژهها | ||
آب؛ متیلنبلو؛ سنتز؛ کامپوزیت؛ جذب سطحی | ||
مراجع | ||
1.Ayad, M.M., and El-Nasr, A.A. 2010. Adsorption of Cationic Dye (Methylene Blue) from Water Using Polyaniline Nanotubes Base. J. Phys. Chem. C.114: 34. 14377-14383.
2.Banerjee, S.S., and Chen, D.H. 2007. Fast removal of copper ions by gum Arabic modified magnetic nano-adsorbent. J. Hazard. Mater. 147: 3. 792-799. 3.Chen, Y., Ma, Y., Lu, W., Guo, Y.,Zhu, Y., Lu, H., and Song, Y. 2018. Environmentally Friendly Gelatin/b-Cyclodextrin Composite Fiber Adsorbents for the Efficient Removal of Dyes from Wastewater. Molecules. 23: 2473-2490.
4.Colak, F., Atar, N., and Olgun, A. 2009. Biosorption of acidic dyes from aqueous solution by paenibacillus macerans: Kinetic, thermodynamic and equilibrium studies. J. Chem. Eng. 150: 1. 122-130.
5.Damalas, C.A., and Eleftherohorinos, I.G. 2011. Pesticide Exposure, Safety Issues, and Risk Assessment Indicators. Int. J. Environ. Res. Public Health. 8: 1402-1419.
6.Dehaghi, S.M., Rahmanifar, B., Mashinchian Moradi, A., and Aberoomand Azar, P. 2014. Removal of permethrin pesticide from water by chitosan-zinc oxide nanoparticles composite as an adsorbent. J. Saudi Chem. Soc.18: 348-355.
7.El Nemr, A. 2009. Potential of pomegranate husk carbon for Cr(VI) removal from wastewater: Kinetic and isotherm studies. J. Hazard. Mater.161: 1. 132-141.
8.Iram, M., Guo, C.Y., and Guan, Y. 2010. Adsorption and magnetic removal of neutral red dye from aqueous solution using Fe3O4 hollow nanospheres. J. Hazard. Mater. 181: 1039-1050.
9.Kakavandi, B., Jonidi, A., Rezaei, R., Nasseri, S., Ameri, A., and Esrafili, A. 2013. Synthesis and Properties of Fe3O4 activated carbon magnetic nanoparticles for removal of aniline from aqeous solution: Equilibrium, Kinetic and thermodynamic studies. J. Environ. Health Sci. Engin. 10: 1-9.
10.Khashei-Siuki, A., Shahidi, A., Taherian, P., and Zeraatkar, Z. 2017. Exploring the possibility of removing chromium (IV) from aqueous solution using zeolite clinoptilolite. J. Water Soil Cons. 24: 4. 243-258. (In Persian)
11.Lima, E.C., Royer, B., Vaghetti, J.C.P., Simon, N.M., Cunha, B.M., Pavan, F.A., Benvenutti, E.V., Catalunaveses, R., and Airoldi, C. 2008. Application of Brazilian pine-fruit shell as a biosorbent to removal of reactive red 194 textile dye from aqueous solution kinetics and equilibrium study. J. Hazard. Mater. 155: 536-550.
12.Liu, L., Fan, S., and Li, Y. 2018. Removal Behavior of Methylene Blue from Aqueous Solution by Tea Waste: Kinetics. Isotherms and Mechanism, Inter. J. Environ. Res. Pub. Health.15: 1321-1336.
13.Loftsson, T., and Masson, M. 2001. Cyclodextrins in Topical Drug Formulations: Theory and Practice. Int. J. Pharm. 225: 15-30.
14.Madaeni, S.S., and Salehi, E. 2009. Adsorption of cations on nanofiltration membrane: Separation mechanism, isotherm confirmation and thermodynamic analysis. J. Chem. Engin. 150: 1. 114-130.
15.Massoudi Nejad, M.R., Khashij, M., and Soltanian, M. 2014. Survey of Electrocoagulation Process in the Removal of Pathogen Bacteria from wastewater before Discharge in the Acceptor Water. J. Prom. Int. Pre.2: 1. 9-14. (In Persian)
16.Mosafer, E., and Rezaei, B. Adsorption of Cadmium from aqueous solutions using modified silicon dioxide nanoparticles. J. Water Soil Cons.24: 4. 179-193. (In Persian)
17.Mousavi, S.H., and Mohammadi, A. 2018. A cyclodextrin/glycine-functionalized TiO2 nanoadsorbent: Synthesis, characterization and application for the removal of organic pollutants from water and real textile wastewater, Process Safety and Environmental Protection. 114: 1-15.
18.Paul, J., Rawat, K.P., Sarma, K.S.S., and Sabharwal, S. 2011. Decoloration and degradation of Reactive Red 120 dye by electron beam irradiation in aqueous solution, Applied Radiation and Isotopes. 69: 982-987.
19.Ponnusami, V., Madhuram, R., Krithika, V., and Srivastava, S.N. 2008. Effectsof process Variables on Kinetics of Methylene Blue Sorption onto Untreated Guava (psidium guajava) Leaf Powder: Statistical Analysis. Chem. Engin. J. 140: 609-617.
20.Rezaee-Mofrad, M.R., Miranzadeh, M.B., Pourgholi, M., Akbari, H., and Dehghani, R. 2013. Evaluating the efficiency of advanced oxidation methods on dye removal from textile wastewater. J. Kashan Univ. Med. Sci. 17: 1. 12-19. (In Persian)
21.Royer, B., Cardoso, N.F., Lima, E.C., Vaghetti, J.C.P., Simon, N.M., Calvete, T., and Veses, R.C. 2009. Applications of Brazilian-pine fruit shell in natural and carbonized forms as adsorbents to removal of methylene blue from aqueous solutions- kinetic and equilibrium study . J. Hazard. Mater. 164: 1213-1222.
22.Saeed, S.M., Zandi, M., and Mirzadeh, H. 2012. Effect of solution surface tension on morphology of PLGA and gelatin electrospun fibers. Iran. J. Polymer Sci. Technol. 25: 3-10.
23.Sánchez-Bayo, F., Van den Brink, P.J., and Mann, R.M. 2011. Ecological Impacts of Toxic Chemicals, P 63-87, Bentham Science Publishers Ltd.(Eds), Impacts of Agricultural Pesticides on Terrestrial Ecosystems. Centre for Ecotoxicology, University of Technology Sydney, Australia.
24.Shaban, M., Abukhadraa, M.R., Parwaz Khan, A.A., and Jibali, B.M. 2017. Removal of Congo red, methylene blue and Cr (VI) ions from water using natural serpentine. J. Taiwan Inst. Chem. Engin. 18: 1-15.
25.Srinivasa, R.K., Chaudhury, R.G., and Mishra, B.K. 2010. Kinetics and equilibrium studies for the removal of cadmium ions from aqueous solutions using Duolite ES 467 resin. J. Miner. Process. 97: 68-73.
26.Wang, H., Baek, S., Lee, J., and Lim, S. 2009. High photocatalytic activity of Silver-loaded Zno-SnO2 Coupled catalysts. Chem. Engin. J. 146: 355-361.
27.Ways, T.M.M., Lau, W.M., and Khutoryanskiy, V.V. 2018. Chitosan and its derivatives for application in muco-adhesive drug delivery systems. Polymers. 10: 3. 267-305. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 556 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,053 |