فعال‌سازی خاک ‌رس قرمز برای جذب رنگ و احیای آن با فرایند فتوفنتون

امروزه تولید فاضلاب‌های صنعتی، بهداشتی و نفوذ آنها به منابع آبی مشکلات زیادی به بار آورده است. به‌علاوه محدودیت در منابع آب قابل استفاده در صنعت، کشاورزی و شرب و همچنین فاضلاب‌ها، جوامع بشری را به استفاده بهینه از منابع موجود و بازیابی (استفاده مجدد) آبهای آلوده هدایت کرده است. در این پژوهش، اثر هر یک از روش‌های فعال‌سازی اسیدی و قلیایی بر فعالیت جذب ‌سطحی رنگ توسط خاک ‌رس قرمز انجام شد. هر یک از خاک‌های فعال ‌شده برای حذف رنگ ‌‌متیلن‌بلو با روش جذب ‌سطحی استفاده شد تا خاک فعال ‌شده با بیشترین کارایی مشخص شود. عوامل موثر بر جذب شامل اثرات ph محلول (معادل 5 تا 11)، غلظت ماده رنگ‌زا (100 تا 400 میلی‌گرم در لیتر) و مقدار جاذب (0.2 تا 0.03 گرم) در جذب رنگ ‌‌متیلن‌بلو بر روی جاذب بهینه بررسی شد و شرایط بهینه تعیین شد. در ادامه برای بررسی خواص فیزیکی، شیمیایی و مورفولوژیکی از آنالیزهای پراش اشعه ایکس و ‌اندازه‌گیری میزان تخلخل و سطوح موثر و آنالیز تبدیل فوریه‌ مادون‌ قرمز استفاده شد. نتایج آنالیزهای شیمیایی نشان داد خاک فعال شده با اسید 3 مولار، بیشترین ظرفیت جذب در بین روش‌های فعال‌سازی را دارد. بر اساس آنالیزهای شناسایی انجام شده، مساحت سطح خاک رس پس از عملیات فعال‌سازی اسیدی در نتیجه شکست برخی پیوندهای موجود در ساختار خاک‌ رس (نتایج تبدیل فوریه‌ مادون ‌قرمز) و باز شدن صفحات (تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی) افزایش یافت. عوامل بیان شده منجر به افزایش قابل‌توجه جذب خاک فعال ‌شده در مقایسه با خاک خام از 27 به 81 درصد شد. رفتار جذبی جاذب نشان داد که ایزوترم جذب با مدل معادله لانگمیر تطابق خوبی دارد. نتایج بررسی مشخص کرد که امکان استفاده مجدد از جاذب وجود دارد. همچنین می‌توان از خاک اصلاح شده به‌عنوان یک جاذب کارآمد برای حذف رنگ ‌‌متیلن‌بلو از محلول‌های آبی استفاده کرد.

activation of red clay for adsorption of dye and its regeneration by photo-fenton process

today, industrial and sanitation wastewater production and their penetration into water resources have caused numerous challenges. moreover, limitations on water resources used in industry, agriculture, drinking water, and wastewater have led human societies to make optimal use of available resources and treat the polluted water. this study investigated the effect of the acid and alkaline activation methods on dye adsorption by red clay. each activated soil was used to remove methylene blue paint by adsorption method to determine the activated soil with the highest efficiency. the influential factors on adsorption, including the effects of solution ph (511), dye concentration (100100 mg/l), and the amount of adsorbent (0.30.2 g) in adsorption of methylene blue dye, were examined on the optimal adsorbent, and the optimal conditions were investigated and determined. then, xray diffraction, measurement of porosity and effective surfaces, and fourier transform infrared analysis were used to study the physical, chemical, and morphological properties. the results of chemical analysis showed that the soil activated with 3 m acid has the highest adsorption capacity among other activation methods. according to the detection analyses, the surface area of the clay increased after the acid activation operation due to  some of the bonds in the structure of the clay breaking (results of fourier transform infrared) and the opening of the plates (scanning electron microscope images). these factors increased the uptake of activated soil significantly (27 to 81%) compared to raw soil. the adsorption behavior of the adsorbent showed that the adsorption isotherm is consistent with the langmuir equation model. the results of the reusability study showed that the adsorbent is reusable. results also showed that the modified soil is an effective adsorbent to remove methylene blue from aqueous solutions.