مقایسه وی‍‍ژگی رفتار جاذب های پوست ذرت، نانواکسیدآهن و کامپوزیت آن ها برای حذف آلیزارین قرمز از محلول های آبی و بهینه کردن چند متغیره شرایط

در این مطالعه حذف آلیزارین قرمز از محلول های آبی توسط پوست ذرت، نانواکسیدآهن و کامپوزیت این دو ماده به عنوان جاذب های جدید بررسی و مقایسه شد. اثر عواملی مانند ph، مقدار جاذب، غلظت اولیه رنگ، دما، اثر زمان تماس و نسبت مقدار نانواکسیدآهن به پوست ذرت در سنتز نانوکامپوزیت به عنوان جاذب، مورد بررسی قرار گرفت. از روش طرح آماری آزمایش جهت بهینه کردن شرایط حذف آلیزارین قرمز توسط جاذب پوست ذرت، نانواکسیدآهن و نانوکامپوزیت استفاده شد. از طرح باکس- بنکن با 3 عامل ( ph، مقدار جاذب (m) و غلظت اولیه رنگ (c0) ) در دو سطح کم و زیاد استفاده گردید. اثرات اصلی و برهم کنش های متقابل بین عامل ها بررسی و مدل ریاضی مناسب برای حذف آلیزارین قرمز توسط هر یک از جاذب ها پیشنهاد شد. سینتیک فرایند جذب آلیزارین قرمز توسط سه جاذب، از مدل سینتیکی مرتبه دوم تبعیت می کند. در این مدل ضریب تعیین (r2) برای جاذب های پوست ذرت، نانواکسیدآهن و نانوکامپوزیت به ترتیب 999/0، 999/0، 998/0 می باشد. در این مطالعه همدماهای لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ مورد بررسی قرار گرفتند. مطالعه این همدماها نشان داد که در رگرسیون خطی، مدل لانگمویر برای دو جاذب پوست ذرت و نانواکسیدآهن به ترتیب با ضریب تعیین 999/0 و 996/0 و مدل دوبینین- رادوشکویچ در جاذب نانوکامپوزیت با ضریب تعیین 995/0 رفتار جذبی رنگ آلیزارین قرمز را به خوبی توجیه می کند. مطالعه ترمودینامیکی فرایند، نشان داد مقدار ?g? در جذب آلیزارین قرمز توسط جاذب های نانواکسیدآهن و نانوکامپوزیت منفی است که نشان دهنده خودبخودی بودن فرایند جذب است. همچنین حضور یون های na+، k+، ca+2و mg+2 در محلول اثر قابل ملاحظه ای بر بازده حذف در هر سه جاذب استفاده شده نشان داد. بررسی واجذبی توسط سه اسید hcl ، hno3، ch3cooh نشان می دهد که فرایند واجذبی در جاذب های پوست ذرت و نانوکامپوزیت به خوبی انجام می گیرد و فرایند جذب در این دو جاذب برگشت پذیر است. بررسی طیف ft-ir برای جاذب های مورد نظر قبل و بعد از فرایند جذب نشان دهنده گروه های عاملی درگیر شونده در فرایند جذب می باشد. تکنیک xrd نیز تاییدکننده تشکیل نانوکامپوزیت سنتز شده می باشد.