بررسی حذف مواد رنگزا از پساب با استفاده از نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا

فرآیند جذب سطحی یک روش موثر است که به دلیل ساد‌گی، در دسترس‌بودن، آسانی فرآیند و قیمت مناسب آن به صورت گسترده برای حذف مواد رنگزا از پساب استفاده می‌شود.نانوجاذب‌ها با خواص منحصر به فرد نظیر مساحت سطح بزرگ‌تر، فعل و انفعالات در روی سطح و بهبود واکنش‌پذیری فرصت‌های جدیدی برای حذف آلاینده‌ها با استفاده از یک روش کارآمد و مقرون به صرفه در مقایسه با سایر روش‌ها فراهم می‌کنند. در این میان،  گروهی از نانوکامپوزیت‌های آلومینا به صورت جاذب به دلیل مساحت سطح بالا، خواص مکانیکی خوب و مقاومت مناسب در مقابل تخریب حرارتی مورد توجه قرار گرفته‌اند. نانوکامپوزیت‌ها شامل حداقل دوفاز هستند که یکی در دیگری پراکنده ‌شده و یک شبکه سه‌بعدی ایجاد می‌شود. نانوکامپوزیت‌ها خواصی متفاوت از مواد سازنده اولیه خودشان دارند. در این تحقیق به‌بررسی ظرفیت جذب نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا شامل آلومینا نانولوله‌های کربنی، کربن فعال، اکسیدهای فلزی، پلیمر و کیتوسان پرداخته شده است. در ادامه، حذف مواد رنگزا و ترکیبات آلی توسط نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا و عوامل موثر بر جذب بررسی شده‌ است. تاثیر عوامل مختلف بر ظرفیت جذب نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا و سازوکار جذب نشان می‌دهد که کلیه‌ نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا دارای ظرفیت جذب بهتری برای حذف مواد رنگزا نسبت به نانوجاذب آلومینای ساده هستند. بررسی‌ها نشان می‌دهند که، کامپوزیت آلومینا/ نانولوله‌های کربنی (cnt) به‌عنوان جاذب برای حذف مواد رنگزا استفاده می‌شود. آلومینا می‌تواند بر روی مقاومت فشاری، آب‌دوستی، تخلخل و ظرفیت جذب cnt اثر بگذارد. کامپوزیت آلومینا/ cnt می‌تواند ظرفیت جذب را چند برابر افزایش دهد. کامپوزیت آلومینا/ کربن فعال می‌تواند جذب‌سطحی را افزایش دهد زیرا فرآیند جذب‌سطحی به‌صورت فیزیکی و شیمیایی رخ می‌دهد. کربن فعال حفراتی دارد که می‌تواند جذب را انجام و آلومینا گروه‌های عاملی دارد که می‌تواند با ماده رنگزا واکنش دهد. کیتوسان شامل گروه‌های عاملی oh و آمینو nh2 می‌باشد که می‌تواند با ماده رنگزا اتصال یابد. اما کیتوسان تمایل زیادی به تجمع‌یافتن و تشکیل ژل دارد و مقدار زیادی گروه‌های عاملی آن توانایی واکنش‌دادن با ماده رنگزا از دست می‌دهند. کامپوزیت آلومینا/ کیتوسان مکان‌های اتصال و پایداری مکانیکی را بهبود می‌دهد.

Investigation on the Removal of Dyes from Wastewater Using Alumina Composite Nano Adsorbent

The adsorption process is an effective method that is widely applied to remove dyes from wastewater due to its simplicity, availability, ease of process and reasonable price. Nano adsorbents with unique properties such as larger surface area, surface interactions and improved reactivity are providing new opportunities for removal of pollutants using an efficient and costeffective method compared to other methods. In the meanwhile, a group of alumina nanocomposites have been considered as adsorbents owing to their high surface area, good mechanical properties and great resistance to thermal degradation. Nanocomposites consist of at least two phases that are dispersed into each other to form a threedimensional network.  Nanocomposites display different properties of bulk material. In this study, the adsorption capacity of aluminabased composite Nano adsorbents, including aluminacarbon nanotubes, activated carbon, metal oxides, polymer and chitosan has been investigated. In the following, the removal of dyes and organic compounds by aluminabased composite Nano adsorbents and adsorption influencing factors has been reviewed. The effect of various factors on the adsorption capacity of aluminabased composite Nano adsorbents and the adsorption mechanism show that all aluminabased composite Nano adsorbents exhibit excellent adsorption capacity for dye removal.  Reviews indicate that Alumina/ Carbon nanotube (CNT) composite is used as an adsorbent to remove dyes. Alumina can affect compressive strength, hydrophilicity, porosity and CNT adsorption capacity. Alumina/CNT composite can multiply the adsorption capacity. Alumina / activated carbon composite can increase the adsorption owing to occurring adsorption process physically and chemically. Activated carbon possespore that can adsorb and alumina has functional groups in order to react with the dye.Chitosan contains functional groups OH and amino NH2 that can bind to the dye. Still, chitosan has a strong tendency to agglomerate and form a gel, so many of its functional groups lose the ability to react with the dye. Alumina/chitosan composite improves binding sites and mechanical stability.