مدلسازی و بهینه‌سازی جذب رنگزای کاتیونی کریستال بنفش در راکتور ناپیوسته

نانوصفحات گرافن ا کساید به روش اصالح شده هامر سنتز و با استفاده از آنالیزهایمیکروسکوپ الکترونی روبشی (sem ،)طیف سنجی پراش پرتو ایکس (xrd )و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir )شناسایی شد. روش نانوصفحات گرافن ا کساید استفاده شد. فا کتورهای موثر بر فرآیند جذب شامل ph( 4-9 ،)دوز جاذب )0/4-0/05 گرم بر ِ آماری پاسخ سطحی (rsm )برای بهینهسازی فا کتورهای موثر بر فرآیند جذب رنگزای کاتیونی کریستال بنفش بوسیله لیتر(، غلظت اولیه رنگزا )400-50 میلیگرم بر لیتر( و دما )40-10 درجه سلسیوس( در را کتور جذب ناپیوسته مطالعه شدند. براساس پیشبینی مدل رگرسیون چندجملهای، ظرفیت جذب گرافنا کساید و راندمان حذف کریستال بنفش در شرایط بهینه )4/7ph ،=دوز جاذب 0/19 گرم برلیتر، غلظت اولیه 100 میلیگرم بر لیتر و دمای 30/4 درجه سلسیوس( به ترتیب 474 میلیگرم بر گرم و 90 درصد به دست آمد. از بین عوامل موثر ، غلظت اولیه رنگزا و دوز جاذب به ترتیب با 51/6 و 41/7 درصد، بیشترین اثرگذاری را بر فرآیند جذب نشان دادند. سینتیک فرآیند جذب با استفاده از مدلهای سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و نفوذ درونذرهای و ایزوترم جذب با استفاده از مدلهای ایزوترمی النگمیر و فرندلیچ مدلسازی و تحلیل شد. نتایج به دست آمده همبستگی بسیار بالای سینتیک جذب با مدل شبه مرتبه دوم و ایزوترم جذب با مدل لانگمیر را نشان داد. مطالعات ترمودینامیکی نشان داد که فرآیند جذب گرما گیر و خودبه خودی فرآیند جذب بود.

Adsorption modeling and optimization of crystal violet a cationic dye in batch reactor

Graphene oxide nanosheets were synthesized using modified Hummer’s method and characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), XRay Diffraction (XRD), and Fourier Transform InfraRed (FTIR) analyses. Response surface methodology (RSM) was used to optimize the effects of the effective factors including pH (49), adsorbent dosage (0.050.4 g/L), initial dye concentration (50400 mg/L), and temperature (1040 C°) in batch adsorption reactor. The adsorption capacity of graphene oxide and removal percentage of crystal violet in the optimum condition (pH of 7.4, the adsorbent dosage of 0.19 g/L, the initial concentration of 100 mg/L, and temperature of 30.4 C°) were predicted by the polynomial regression model to be 474 mg/g and 90%, respectively. Dye initial concentration and the adsorbent dosage with 51.6 and 41.7% respectively, showed the most percentage of contribution among the effective factors. Adsorption kinetic was investigated using pseudofirst order, pseudosecond order, and intraparticle diffusion kinetic models. Adsorption isotherm also was studied using Freundlich and Langmuir isotherm models. Results demonstrated the high correlation of adsorption kinetic and isotherm with pseudosecond order and Langmuir models respectively. In addition, the thermodynamic study indicated the endothermic and spontaneous nature of adsorption.