سنتز و کاربرد نانو رشته‌های منگنز دی اکسید برای حذف رنگزای کاتیونی از آب

در این پژوهش، نانورشته‌های منگنز دی اکسید (mno2) با فرایند ساده اکسایش-کاهش شیمیایی تهیه شد. سپس کارایی نانو رشته‌های تهیه شده برای حذف رنگینه کاتیونی مالاشیت سبز (mg) از محلول های آبی در سامانه ناپیوسته و تعادلی مورد بررسی قرار گرفت. از فناوری های میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و الگوی پراش پرتو ایکس(xrd)  برای مطالعه ریخت‌شناسی سطح جاذب، استفاده شد. برای تعیین شرایط بهینه جذب رنگینه، اثر پارامترهای گوناگون مانند ph، غلظت اولیه، زمان تماس، دما و مقدار جرم جاذب بر روی راندمان جذب  بررسی شد. از معادله های فروندلیچ و لانگمویر برای رسم هم‌ دماهای جذب و ارزیابی داده های تعادلی جذب  و از معادله های سینتیکی شبه درجه اول و دوم برای مطالعه های سینتیکی استفاده شد. مطالعه ترمودینامیکی جذب رنگینه  به وسیله نانو‌ رشته‌های نشان می دهد که این فرایند گرماگیر، خودبه خودی و با افزایش بی نظمی همراه است. همچنین فرایند جذب از هم‌دمای لانگمویر و سینتیک شبه مرتبه دوم پیروی می کند. بیشینه ظرفیت جذب (qm) جاذب منگنز دی اکسید با استفاده از هم‌دمای لانگمویر mg/g 280 275 به دست آمد که بیانگر ظرفیت جذب بسیار خوب جاذب است. افزون بر مطالعه های جذب، مطالعه واجذب نیز انجام گرفت و نتیجه های به دست آمده نشان دهنده امکان بازیابی آسان جاذب با راندمان بالا و استفاده چندباره جاذب تهیه شده است.

Synthesis and Application of Manganese Dioxide Nanoparticles for Removal of Cationic Dyes from Water

In this research, MnO2 nanoparticles were prepared via chemical redox reactions. Then it was used for removal of the cationic dye of malachite green in an equilibrium batch system. SEM and XRD techniques were used for surface morphology and crystallinity characterization. For the determination of optimum adsorption conditions, the effect of different parameters including pH, initial concentration of dye, contact time, temperature, and adsorbent dosage were investigated. Freundlich and Langmuir adsorption isotherms were employed for the treatment of adsorption data and pseudofirst and secondorder of kinetics used for kinetics study. The thermodynamic study indicated that the sorption is an endothermic spontaneous process accompanied by disorder increase. It was found that the adsorption data fit well with Pseudosecond order kinetics and the maximum sorption capacity was 275 280 mg/g. Desorption study also was carried out and the exhausted adsorbent can be easily regenerated for frequent use.