كليدواژه لاتين :
nanosilica, vitamin C, rice husk ash, methylene blue and surface adsorption
چكيده :
رنگها مواد آلي با ساختار پيچيده، غالبا سمي، سرطان زا، جهش زا و مقاوم در برابر تجزيه بيولوژيكي هستند كه يكي از مهمترين تركيبات آلاينده محيط زيست و منابع آبي بهشمار ميروند. در بين صنايع متعدد، پساب صنعت نساجي و رنگرزي حاوي مقادير زيادي از آلايندههاي رنگي است كه ميبايست قبل از ورود به منابع آب زيرزميني مورد تصفيه قرار گيرند. روشهاي بسياري براي حذف تركيبات رنگي از محيطهاي آبي وجود دارد كه در بين آنها روش جذب سطحي بهوسيله مواد كم هزينه، بهدليل سهولت و كارايي بالا يكي از موثرترين روشها در زمينه حذف آلايندههاي رنگي بهحساب ميآيد. فاكتور اصلي در روش جذب سطحي انتخاب نوع جاذب ميباشد. در سالهاي اخيرتحقيقات زيادي بر روي جاذبهاي ارزان قيمت صورت گرفته است. يك بخش مهم از اين جاذبها ضايعات كشاورزي ميباشد كه استفاده از آنها در حذف آلايندهها قدم مهمي در جهت حفاظت از محيط زيست و منابع آبي ميباشد.
اين مطاله با هدف بررسي عملكرد نانوسيليكاي حاصل از خاكستر پوسته برنج به عنوان جاذب سبز و ارزان قيمت در حذف رنگ كاتيوني متيلن بلو بهعنوان يكي از رنگهاي صنعتي پركاربرد و آلاينده صورت گرفت. براي افزايش راندمان حذف، سطح نانوجاذب بهوسيله ويتامينC اصلاح گرديد. جهت تعيين مشخصات ساختاري اين نانوجاذب سنتزي از تكنيكهاي طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FT-IR) پراش پرتوايكس (XRD) ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و جهت تعيين سطح ويژه آن از تكنيك ايزوترم (BET) استفاده شد. همچنين اثر پارامترهاي موثر برجذب همچون غلظت اوليه رنگ در پنج سطح (2، 6، 10، 14و 18 ميلي گرم بر ليتر)، مقدارجاذب در پنج سطح (150، 300، 450، 600، 750 ميلي گرم)، pH در پنج سطح (3، 5، 7، 9و 11) و زمان تماس در پنج سطح (30، 60، 90، 120 و150 دقيقه ) از طريق مدل طرح مركب مركزي مورد بررسي قرارگرفت و غلظت رنگ در نمونههاي مختلف با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتر درطول موج 664 نانومتر اندازه گيري شد. مطالعات بهينه جذب نشان داد كه مدل جذبي مورد مطالعه در غلظت رنگ برابر 6 ميلي گرم بر ميلي ليتر، دزجاذب برابر با 600 ميلي گرم، 9pH= و زمان تماس 78 دقيقه بيشترين راندمان حذف معادل 87 درصد را داراست
چكيده انگليسي :
Dyes are organic substances with a complex structure, often toxic, carcinogenic, mutagenic and resistant to biological decomposition, which are considered one of the most important compounds that pollute the environment and water resources. Among many industries, textile and dyeing industry wastewater contains large amounts of colored pollutants that must be refined before entering the underground water sources. There are many methods to remove colored compounds from water environments, among which the surface absorption method using low-cost materials is considered one of the most effective methods in the field of removing colored pollutants due to its ease and high efficiency. The main factor in the surface absorption method is the selection of the type of adsorbent. In recent years, a lot of research has been done on cheap absorbents. An important part of these adsorbents is agricultural waste, whose use in removing pollutants is an important step in protecting the environment and water resources.
This study was conducted with the aim of investigating the performance of nanosilica obtained from rice husk ash as a cheap and green adsorbent in removing methylene blue cationic dye as one of the widely used and polluting industrial dyes. To increase the removal efficiency, the nanoabsorbent surface was modified by vitamin C. Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) were used to determine the structural characteristics of this synthetic nanosorbent, and to determine its specific surface, the isotherm (BET) technique was used. Also, the effect of effective parameters on absorption such as the initial concentration of dye at five levels (2, 6, 10, 14 and 18 mg/ml), the amount of absorbent at five levels (150, 300, 450, 600, 750 mg), pH at five levels (3, 5, 7, 9 and 11) and the contact time in five levels (30, 60, 90, 120 and 150 minutes) was investigated through the central composite design model and the dye concentration in different samples using a spectrophotometer device in the wavelength 664 nanometer was measured. Optimum absorption studies showed that the studied absorption model has the highest removal efficiency of 87% in dye concentration equal to 6 mg/ml, in absorbent equal to 600 mg, pH=9 and contact time of 78 minutes.
