مطالعه سینتیک و ترمودینامیک حذف رنگزای مالاشیت سبز با استفاده از نانو کامپوزیت نانولوله کربنی چند دیواره کربوکسیل دار-سلولز- نانو ذرات منیزیم اکسید

از ترکیب دو یا چند ماده، کامپوزیت ها بدست می آیند که خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به مواد اولیه از خود نشان می دهند. امروزه، استفاده از نانوکامپوزیت ها به عنوان جاذب برای تصفیه پساب کارخانه های تولید رنگزا، به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه از زمینه های مورد علاقه پژوهشگران است. در این پژوهش، سینتیک و ترمودینامیک جذب ماده رنگزای مالاشیت سبز توسط جاذب نانوکامپوزیت سه جزئی شامل نانولوله کربنی چند دیواره کربوکسیل دار، سلولز و ذرات نانو اکسید منیزیم بررسی شد. برای این منظور، مدل سینتیک شبه مرتبه اول، چهار نوع از مدل سینتیک شبه مرتبه دوم (نوع اول، دوم، سوم و چهارم) و مدل سینتیک الوویچ بررسی شد.همچنین، تغییرات انرژی آزاد گیبس ،آنتالپی و آنتروپی فرآیند جذب سطحی بررسی شد. بررسی سینتیکی نشان داد فرایند انجام شده با مدل سینتیک شبه مرتبه دوم ( نوع دوم) مطابقت بیشتری دارد. همچنین نتایج ترمودینامیکی نشان دهنده گرماگیر و خود به خودی بودن فرایند جذب سطحی رنگزای‌ مالاشیت سبز بر روی جاذب ها می‌باشد.

Adsorption of malachite green dye composites based on MWCNT-COOH-cellulose as new adsorbent: kinetics and thermodynamic study

Two or more materials are combination for the composites synthesis that exhibit different physical and chemical properties than the primitive materials. Today, the use of nanocomposites as adsorbents for the treatment of dusts of dyeproducing factories, due to their physical and chemical properties, is one of the fields of interest for researchers. In this study, the kinetics and thermodynamics of the green malachite dye were investigated by two nanocomposite adsorbents including carboxylated multiwall carbon nanotube, cellulose, and magnesium nanooxide particles. For this purpose, the firstorder kinetic model, four types of secondorder kinetic models (type I, II, III, and IV) and the Elovich kinetic model were investigated. Also, Gibbs free energy changes, enthalpy and entropy of the adsorption process were investigated. A kinetic study showed that the process performed with the secondorder pseudosecond kinetic model (type II) was better. Also, thermodynamic functions, such as ΔG°, ΔH°, and ΔS° were calculated and it reveals that the adsorption MG dye on both surfaces was spontaneous and endothermic in nature.