ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻧﺎﻧﻮﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ﺟﺪﻳﺪ ﺑﻴﻮﭼﺎر/sno2/zno در ﺣﺬف رﻧﮕﺰای اﺳﻴﺪ اوراﻧﮋ 7 در ﻣﺤﻠﻮل آبی

هدف از این پژوهش بررسی حذف رنگزای اسید اورانژ 7 از محلول آبی با استفاده از نانوکامپوزیت سه‌جزیی جدید بیوچار/sno2/zno  بود. در این مطالعه تجربی تاثیر پارامترهای درصد وزنی zno، درصد وزنی sno2، ph، غلظت رنگزا و غلظت نانوکامپوزیت به روش تک فاکتوریل بررسی و شرایط بهینه تعیین شد. بر اساس نتایج حاصل، بیشترین بازده حذف رنگزا برابر با 96.92%  و در شرایط بهینه نسبت وزنی 20%(به کل نانوکامپوزیت) برای zno ، نسبت وزنی 5% برای sno2 (به کل نانوکامپوزیت)، 7.1 =ph ، غلظت رنگزا mg/l 250 و دوز نانوکامپوزیت برابر با  g/l 0.5،  درمدت 60 دقیقه بدست آمد. یکی از نکات قابل توجه برای نانوکامپوزیت ساخته شده قدرت بالای آن در حذف رنگزا در مدت زمان بسیار کم بود بطوریکه بعد از گذشت 2 دقیقه از شروع آزمایش رنگزا (حدود 86%) حذف شد و توانایی کاهش cod به میزان 77.27% و toc به میزان 66.6% پس از 2 ساعت را داشت. هم‌چنین نانوکامپوزیت تا مرتبه چهارم استفاده شد که میزان کاهش بازده برای مرتبه‌های اول تا چهارم کمتر از 10% بدست آمد. بر اساس داده‌های آزمایشگاهی، سینتیک واکنش‌های انجام شده از مدل نمایی دوگانه تبعیت کرده و مدل ایزوترمی لانگمویر نیز بیشترین تطابق را با داده‌های مشاهده شده داشت. هم‌چنین بر اساس نتایج مطالعات ترمودینامیکی، جذب رنگزا بر روی سطح نانوکامپوزیت، از نوع فیزیکی بود.

capability of new biochar/zno/sno2 nanocomposite with high ability in removal of acid orange 7 solution

azo dyes are considered as stable organic materials that are difficult to decompose. the aim of this studywas to investigate the removal of acid orange 7 from aqueous solution using a new triple nanocompositebiochar/zno/sno2. biochar as a base component of the nanocomposite obtained from mazandaran woodand paper factory and its properties were identified. impregnation method was used to synthesis biocharnanocomposite. this method was chosen because of the process simplicity and lack of complex equipment.the nanocomposite was identified using fesem, xrd, ft-ir, bet, raman and eds-mapping tests. inthe experimental study, weight percentages of zno and sno2, ph, dye concentration and nanocompositedosage as the effective parameters on removal of acid orange 7 were analyzed using one factorialmethod. the maximum dye removal efficiency of 96.92% obtained at optimum conditions of 20%weight ratio for zno, 5% weight ratio for sno2, ph of 7.1, 250 ppm dye concentration, 0.5 g/lnanocomposite dose after 60 minutes. one of the highlights of the nanocomposite was its highpower to remove dyes in very short time in which, most of the dye (about 86%) was removed after2 minutes. it was also observed that the nanocomposite had the ability to reduce cod by 77.27%and toc by 66.6% after 2 hours. to evaluate the reuse ability, nanocomposite was reused fourtimes, when the efficiency reduction for the first to fourth times was less than 10%. the dyeadsorption kinetic data by nanocomposite have been investigated with pseudo-first order, pseudosecond-order and double-exponential kinetic models. according to the results, the reactions kineticsfor the nanocomposite was in accordance with the double exponential model. the reaction kineticsfollowed the dual exponential model with r2 equal to 0.999 and rmse equal to 3.029. thisindicates that both internal and external penetration phenomena are effective in dye adsorption bynanocomposites. to investigate the adsorption of dye on the nanocomposite, the obtained data wereanalyzed using langmuir, friendlich, temkin and dubinin-radushkovic models and the langmuirisotherm model was the most consistent with the observed data with r2 equal to 0.997 and rmseequal to 30.6 . in addition, according to the thermodynamic studies, the amount of gibbs freeenergy changes, enthalpy and entropy were equal to -6.27 kj/mol, 1113.31 j/mol and 6.35 j/mol.k,respectively.