سنتز سبز نانوذرات اکسید روی با استفاده از عصاره­ی سیاه دانه و استفاده از آن در حذف رنگ قرمز کنگو

در این تحقیق، نانوذرات اکسید روی از عصاره بذر سیاه دانه به روش سبز بطور موفقیت آمیز سنتز شد و به منظور حذف قرمز کنگو از محیط آبی مورد استفاده قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده با استفاده از تکنیک های پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مشخصه­یابی شد. هم چنین به منظور حذف قرمز کنگو از محیط آبی از روش ناپیوسته استفاده شد و تاثیر متغیرهای گوناگون مانند تغییر ph محلول، مدت زمان تماس جاذب با محلول، غلظت اولیه، میزان جاذب و دمای حذف قرمز کنگو به وسیله جاذب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که توانایی حذف نانوذرات اکسید روی با کاهش ph و افزایش دما افزایش می یابد به طوریکه در محدوده ی اسیدی، میزان حذف تا 90% افزایش می یابد. مطالعات سینتیکی انجام گرفته نشان داد که سینتیک شبه مرتبه دوم با ضریب همبستگی نزدیک 1 مطابقت خوبی با فرایند حذف دارد. بررسی هم دماهای جذب سطحی، تطابق مدل ایزوترم لانگموئیر را با داده های تجربی تایید نمود. به منظور بررسی امکان استفاده مجدد از جاذب، مقدار حذف آلاینده تا 10 بار تکرار شد که نشان داد از این جاذب می توان حداکثر 6 بار با کاهش جزئی ظرفیت جذب در هر مرحله استفاده کرد. در نهایت نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید روی سنتز شده از عصاره بذر سیاه دانه به دلیل ظرفیت جذب بالاو توانایی جدا شدن آسان از محیط آب می تواند یکی از موثرترین جاذب ها برای حذف قرمز کنگو باشد.

green synthesis of zinc oxide nanoparticles using nigella sativa extract and its use to remove congo red dye

in this study, zinc oxide nanoparticles from nigella sativa extract were successfully synthesized by green method and used to remove congo red from aqueous medium. the synthesized nanoparticles were characterized using various techniques such as x-ray diffraction (xrd), fourier transform infrared spectroscopy (ft-ir), and scanning electron microscopy (sem). also, in order to remove congo red from the aqueous medium, the batch method was used and the effect of various variables such as changes of solution ph, contact time, initial concentration, dose of adsorbent, and temperature were investigated. the results showed that the ability of zinc oxide nanoparticles to remove congo red increases with decreasing ph and increasing temperature, so that in the acidic range, the removal rate increases up to 90%. kinetic studies showed that the pseudo-second-order kinetic model with a correlation coefficient close to 1 are in good agreement with the removal process. the study of adsorption isotherms confirmed the agreement of langmuir isotherm model with experimental data. in order to investigate the possibility of reusing the adsorbent, the process of contaminant removal was repeated up to 10 times, which showed that this adsorbent can be used up to 6 times with a slight reduction of adsorption capacity in each step. finally, the results showed that zinc oxide nanoparticles synthesized from nigella sativa extract due to high adsorption capacity and the reusability can be one of the most effective adsorbents to remove congo red.