حذف رنگ‌زای ری‌اکتیو با استفاده از نانوکامپوزیت مغناطیسی پلیمری از محلول آبی

آلاینده‌های رنگی حاصل از صنایع مختلف به‌دلیل سمّی بودن و تجزیه‌ناپذیری تهدیدی جدی برای سلامت انسان و محیط‌زیست به‌شمار می‌روند. در این پژوهش، یک نانوکامپوزیت مغناطیسی اصلاح شده با پلی‌اتیلن‌ ایمین (pei/mgo) سنتز شد و به‌عنوان جاذب برای حذف سریع، موثر و اقتصادی یک رنگ‌زای ری‌اکتیو از محلول آبی به‌کار رفت. کارایی pei/mgo در حذف رنگ‌زای ری‌اکتیو از محلول آبی به‌روش جذب سطحی در یک سامانه‌ ناپیوسته بررسی شد. ویژگی‌های سطحی pei/mgo با fesem شناسایی شد. جذب رنگ‌زا روی جاذب با طیف‌بینی ftir تایید شد. داده‌های تجربی جذب سطحی با مدل‌های سینتیکی شبه‌مرتبه اول و دوم به‌‌روش رگرسیون خطی برازش شد. مدل‌های لانگمیر و فروندلیچ برای توصیف هم‌دماهای تعادلی جذب به‌کار برده شدند. ظرفیت جذب سطحی با ph ارتباط عکس و با زمان تماس، دما و غلظت اولیه رنگ‌زا ارتباط مستقیم داشت. درصد حذف رنگ‌زا با استفاده از نانوکامپوزیت سنتزی در ph برابر 3، زمان تماس 45 دقیقه، و دمای 328 درجه سلسیوس بیش از 3±90 درصد بود. فرایند جذب از مدل سینتیکی شبه‌مرتبه دوم و مدل هم‌دمای فروندلیچ پیروی کرد. حداکثر ظرفیت جذب سطحی pei/mgo در دمای 298 درجه سلسیوس، 208.33 میلی‌گرم بر گرم به‌دست آمد. بنابراین نتایج، جاذب سنتزی توانایی بالقوه مطلوبی برای حذف رنگ‌زای ری‌اکتیو از محلول آبی دارد.

Removal of Reactive Dye Using a Magnetic Polymer Nanocomposite from Aqueous Solution

Dye pollutants from numerous industries, due to the highly toxic and nonbiodegradability, pose a great threat to the human health and environment. In this research, a magnetic nanocomposite modified with polyethyleneimin (PEI/MGO) was synthesized and used as an adsorbent for rapid, efficient and economic removal of reactive dye. Performance of PEI/MGO for the adsorption of reactive dye from aqueous solution was studied by adsorption method in a batch system. Surface properties of PEI/MGO adsorbent were identified by an FESEM technique. Adsorption of dye onto adsorbent was confirmed on the basis FTIR analysis. The adsorption experimental data were fitted by pseudofirstorder kinetic and pseudosecondorder kinetic models by linear regression analysis. Langmuir and Freundlich models were used to describe the adsorption equilibrium isotherms. The adsorption capacity was inversely correlated with the initial pH solution while it was directly correlated with the contact time, temperature, and initial concentration of dye. The percentage removal of dye using synthesized nanocomposite was more than 90±3% at pH=3, contact time of 45 min, and temperature of 328 °C. The adsorption process followed pseudosecondorder kinetic and the Freundlich isotherm models. The maximum adsorption capacity of PEI/MGO was 208.333 mg/g at 298 °C. Based on the results of the experiments, the synthesized adsorbent represents a significant potential for removal of reactive dye from aqueous solution.