بررسی ایزوترم و سینتیک جذب رنگ‌زای متیلن آبی به‌روش غیرخطی با استفاده از نانوکامپوزیت trac/zno در سیستم ناپیوسته

پساب‌های صنعتی معمولاً، یکی از عمده‌ترین صنایع آلاینده محیط‌زیست به شمار می‌روند. تخلیه فاضلاب‌های رنگی صنایع در آب‌های پذیرنده منجر به بروز پدیده اتریفیکاسیون یون و ازنظر بهداشتی دارای خاصیت سرطان‌زایی و جهش‌زایی می‌باشد. لذا هدف از این تحقیق بررسی حذف رنگ متیلن آبی از محیط‌های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت کربن فعال حاصل از پسماند توتون و نانو اکسید روی (trac/zno) می‌باشد. این تحقیق یک نوع مطالعه تجربی آزمایشگاهی بود. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد جاذب بررسی شد و ایزوترم‌ها و سینتیک‌های جذب به‌صورت غیرخطی تعیین شد و غلظت رنگ به‌روش اسپکتروفتومتری در طول‌موج 664 نانومتر اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس، دوز جاذب و ph، میزان حذف افزایش خواهد یافت ولی با افزایش غلظت رنگ میزان حذف کاهش می‌یابد. بالاترین کارایی حذف برای غلظت اولیه 50 میلی‌گرم بر لیتر، ph برابر با 10، زمان فراصوت دهی 8 دقیقه و دوز جاذب 0.05 گرم بر لیتر به دست آمد. حذف رنگ با استفاده از نانوکامپوزیت trac/zno از ایزوترم فروندلیچ (0.99=r^2) و سینتیک شبه مرتبه دوم (0.92= r^2) تبعیت می‌کند. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت trac/zno به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای قادر به حذف رنگ‌زای متیلن آبی در مدت‌زمان کم از محلول‌های آبی می‌باشد؛ بنابراین به‌عنوان یک جاذب موثر می‌تواند جهت حذف مواد رنگی مورداستفاده قرار گیرد.

Investigation of isotherm and kinetic of methylene blue adsorption by Tobacco residues activated carbon/ZnO nanocomposites with non-linear method

Industrial wastewater is one of the major environmental pollutants. Discharge of the colorful industrial effluent into the receptive waters leads to eutrophication and has mutagenic and carcinogenic properties. Therefore, the aim of this study was to investigate the removal of methylene blue (MB) from aqueous solutions by tobacco residues activated carbon and ZnO nanocomposite (TRAC/ZnO). This is an experimentallab study. The effect of various parameters on adsorbent performance was investigated. The nonlinear isotherms and kinetics of adsorption were determined. The dye concentration was measured in wavelength of 664 nm by spectrophotometer. The results indicated that the removal rate of dye increased with increasing the contact time and dose of adsorbent pH but the removal rate decreased with increasing the initial concentration of dye.  The maximum adsorption was achieved at initial concentration of 50 mg.L1, pH=10, Ultrasonicated time of 8 min and adsorbent dosage of 0.05 g/L1. In addition, the dye removal with TRAC/ZnO nanocomposite was best fitted to Ferundlich isotherm (R2=0.96) and pseudo second order kinetic (R2=0.92). This study showed that the TRAC/ZnO nanocomposite is highly capable of removing MB dye from aqueous solutions in low contact time. Therefore, the TRAC/ZnO nanocomposite can be considered as an effective adsorbent in dye removal.