تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,115,685 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,219,907 |
جذب مالاشیتگرین از محلولهای آبی توسط نانوکامپوزیت گرافن مغناطیسی | ||
نشریه محیط زیست طبیعی | ||
مقاله 6، دوره 75، شماره 3، شهریور 1401، صفحه 428-444 اصل مقاله (1.34 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jne.2022.338363.2386 | ||
نویسندگان | ||
عباس اسماعیلی1؛ نادر بهرامی فر* 2؛ بابک گل زاده3؛ امید صداقت4 | ||
1گروه شیمی تجزیه، دانشگاه پیام نور واحد ساری، ساری، ایران | ||
2گروه محیط زیست دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی . دانشگاه تربیت مدرس. نور. ایران | ||
3گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران | ||
4گروه محیط زیست دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی . دانشگاه تربیت مدرس. نور.ایران | ||
چکیده | ||
حضور ترکیبهای شیمیایی در محیطزیست، تهدیدی جدی برای سلامتی انسان و سایر زیستمندان تلقی می شود؛ یکی از این ترکیبات مالاشیتگرین است که ورود آن به منابع آبی سبب مشکلاتی برای بشر و بهداشت عمومی میشود. استفاده از نانو جاذب ها روشی نوین و کارآمد جهت حذف آلایندهها از محیط های آبی است. امروزه از گرافن بهدلیل دارا بودن خواص منحصر بهفردی نظیر سطح بالا در حذف آلایندهها، استفاده می شود. در این مطالعه گرافن از پسماند کاه برنج که بهعنوان یک مادة دورریز محسوب می گردد تهیه شده و سپس به روش حلال گرمایی مغناطیسی گردید. آنالیزهای SEM،BET،Raman وFTIR بهمنظور تشخیص و بررسی ویژگی های نانوکامپوزیت سنتز شده صورت پذیرفت. سپس این نانوکامپوزیت برای حذف مالاشیتگرین از محلول های آبی در سیستم ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. عوامل مؤثر بر میزان جذب مانند pH، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه مالاشیتگرین و اثر دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین ظرفیت جذب تعادلی برای مالاشیتگرین 993/33 میلیگرم بر گرم است. و مدل همدمای تعادلی لانگمویر با ضریب همبستگی 0/9947 مطابقت خوبی با داده های تجربی نشان دادند و مطالعات سینتیک بیانگر مطابقت مدل شبه مرتبة دوم برای جاذب مورد بررسی بود. همچنین مطالعات ترمودینامیک جذب نشان دادند که جذب مالاشیتگرین توسط نانوکامپوزیت G/Fe3O4 بهصورت گرماگیر است. بازیابی جاذب سنتزشده طی پنج چرخة متوالی جذب-واجذب توسط حلال متانول انجام شد. بر اساس نتایج حاصل از نانوکامپوزیت سنتز شده در مطالعة حاضر از ظرفیت جذب بسیار بالایی برای جذب مالاشیتگرین برخوردار بوده و قابلیت بازیابی و استفادة مجدد این جاذب و بکارگیری آن را در سیستم تصفیة پساب از نظر اقتصادی توجیه پذیر می نماید. | ||
کلیدواژهها | ||
گرافن مغناطیسی؛ مالاشیتگرین؛ نانوجاذب؛ تصفیة پساب؛ مطالعات سینیتیکی | ||
مراجع | ||
Adeyi, A.A., Jamil, S.N., Abdullah, L.C., Choong, T.S., 2019. Adsorption of malachite green dye from liquid phase using hydrophilic thiourea-modified poly (acrylonitrile-co-acrylic acid): kinetic and isotherm studies. Journal of Chemistry 28(6): 483-491. Ai, L., Zhang, C., Chen, Z. 2011. Removal of Methylene Blue from Aqueous Solution by a Solvothermal-Synthesized Graphene/Magnetite Composite, Journal of Hazardous Materials 192(3), 1515-1524. Akhouairi, S., Ouachtak, H., Addi, A.A., Jada, A., Douch, J., 2019. Natural sawdust as adsorbent for the eriochrome black T dye removal from aqueous solution. Water, Air, & Soil Pollution 230(8), 1-15. Argun, M.E., Dursun, S., Ozdemir, C., Karatas, M., 2007. Heavy metal adsorption by modified oak sawdust: Thermodynamics and kinetics. Journal of Hazardous Materials 141(1), 77-85. Calizo, I., Balandin, A. A., Bao, W., Miao, F., Lau, C.N., 2007. Temperature dependence of the Raman spectra of graphene and graphene multilayers. Nano Letters 7(9), 2645-2649. Chen, H., Liu, T., Meng, Y., Cheng, Y., Lu, J., Wang, H., 2020. Novel graphene oxide/aminated lignin aerogels for enhanced adsorption of malachite green in wastewater. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 603, 125281. Deliyanni, E.A., Lazaridis, N.K., Peleka, E.N., Matis, K.A. 2004. Metals removal from aqueous solution by iron-based bonding agents. Environmental Science and Pollution Research 11(1): 18-21 Fu, C., Zhao, G., Zhang, H., Li, S., 2014. A facile route to controllable synthesis of Fe3O4/graphene composites and their application in lithium-ion batteries. International Journal of Electrochemical Scince 9, 46-90. Graf, D., Molitor, F., Ensslin, K., Stampfer, C., Jungen, A., Hierold, C., Wirtz, L., 2007. Spatially resolved Raman spectroscopy of single-and few-layer graphene. Nano Letters 7(2), 238-242. Guediri, A., Bouguettoucha, A., Chebli, D., Chafai, N., Amrane, A., 2020. Molecular dynamic simulation and DFT computational studies on the adsorption performances of methylene blue in aqueous solutions by orange peel-modified phosphoric acid. Journal of Molecular Structure 1202, 127290. Gündüz, F., Bayrak, B., 2017. Biosorption of malachite green from an aqueous solution using pomegranate peel: equilibrium modelling, kinetic and thermodynamic studies. Journal of Molecular Liquids 243, 790-798. Guo, F. Y., Liu, Y. G., Wang, H., Zeng, G. M., Hu, X. J., Zheng, B. H., Zhang, M. M. 2015. Adsorption behavior of Cr (VI) from aqueous solution onto magnetic graphene oxide functionalized with 1, 2-diaminocyclohexanetetraacetic acid. RSC Advances 5(56), 45384-45392. Guo, X., Du, B., Wei, Q., Yang, J., Hu, L., Yan, L. and Xu, W., 2014. Synthesis of amino functionalized magnetic graphenes composite material and its application to remove Cr (VI), Pb (II), Hg (II), Cd (II) and Ni (II) from contaminated water. Journal of hazardous materials 278, 211-220. Gupta, K., Khatri, O.P., 2017. Reduced graphene oxide as an effective adsorbent for removal of malachite green dye: plausible adsorption pathways. Journal of Colloid and Interface Science 501 11-21. Hadavifar, M., Bahramifar, N., Younesi, H., Li, Q., 2014. Adsorption of mercury ions from synthetic and real wastewater aqueous solution by functionalized multi-walled carbon nanotube with both amino and thiolated groups. Chemical Engineering Journal 237, 217-228. Karagozoglu, B., Tasdemir, M., Demirbas, E. and Kobya, M., 2007. The adsorption of basic dye (Astrazon Blue FGRL) from aqueous solutions onto sepiolite, fly ash and apricot shell activated carbon: kinetic and equilibrium studies. Journal of Hazardous Materials 147(1-2), 297-306. Karagozoglu, B., Tasdemir, M., Demirbas, E., Kobya, M., 2007. The adsorption of basic dye (Astrazon Blue FGRL) from aqueous solutions onto sepiolite, fly ash and apricot shell activated carbon: kinetic and equilibrium studies. Journal of Hazardous Materials 147(1-2), 297-306. Kümmerer, K. ed., 2008. Pharmaceuticals in the environment: sources, fate, effects and risks. Springer Science & Business Media. Liu, M., Chen, C., Hu, J., Wu, X. and Wang, X., 2011. Synthesis of magnetite/graphene oxide composite and application for cobalt (II) removal. The Journal of Physical Chemistry C 115(51), 25234-25240. Liu, M., Chen, C., Hu, J., Wu, X., Wang, X., 2011. Synthesis of magnetite/graphene oxide composite and application for cobalt (II) removal. The Journal of Physical Chemistry C 115(51), 25234-25240. Liu, Q., Bei, Y., Zhou, F., 2009. Removal of lead (II) from aqueous solution with amino-functionalized nanoscale zero-valent iron. Open Chemistry 7(1), 79-82. Lü, M., Li, J., Yang, X., Zhang, C., Yang, J., Hu, H., Wang, X., 2013. Applications of graphene-based materials in environmental protection and detection. Chinese Science Bulletin 58(22), 2698-2710. Muramatsu, H., Kim, Y.A., Yang, K.S., Cruz‐Silva, R., Toda, I., Yamada, T., Terrones, M., Endo, M., Hayashi, T., Saitoh, H., 2014. Rice husk‐derived graphene with nano‐sized domains and clean edges. Small 10(14), 2766-2770. Murthy, T.K., Gowrishankar, B.S., Prabha, M.C., Kruthi, M. and Krishna, R.H., 2019. Studies on batch adsorptive removal of malachite green from synthetic wastewater using acid treated coffee husk: equilibrium, kinetics and thermodynamic studies. Microchemical Journal 146, 192-201. Naushad, M., Alqadami, A.A., Al-Kahtani, A.A., Ahamad, T., Awual, M.R., Tatarchuk, T., 2019. Adsorption of textile dye using para-aminobenzoic acid modified activated carbon: Kinetic and equilibrium studies. Journal of Molecular Liquids 296, 112075. Radmehr, S., Sabzevari, M.H., Ghaedi, M., Azqhandi, M.H.A., Marahel, F., 2021. Adsorption of nalidixic acid antibiotic using a renewable adsorbent based on Graphene oxide from simulated wastewater. Journal of Environmental Chemical Engineering 9(5), 105975. Robati, D., Rajabi, M., Moradi, O., Najafi, F., Tyagi, I., Agarwal, S., Gupta, V.K., 2016. Kinetics and thermodynamics of malachite green dye adsorption from aqueous solutions on graphene oxide and reduced graphene oxide. Journal of Molecular Liquids 214, 259-263. Saleh, T.A., Tuzen, M. and Sarı, A., 2017. Polyethylenimine modified activated carbon as novel magnetic adsorbent for the removal of uranium from aqueous solution. Chemical Engineering Research and Design 117, 218-227. Tang, Y., Guo, H., Xiao, L., Yu, S., Gao, N., Wang, Y., 2013. Synthesis of reduced graphene oxide/magnetite composites and investigation of their adsorption performance of fluoroquinolone antibiotics. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 424, 74-80. Wekoye, J.N., Wanyonyi, W.C., Wangila, P.T., Tonui, M.K., 2020. Kinetic and equilibrium studies of Congo red dye adsorption on cabbage waste powder. Environmental Chemistry and Ecotoxicology 2, 24-31. Xue, B., Zhu, J., Liu, N. and Li, Y., 2015. Facile functionalization of graphene oxide with ethylenediamine as a solid base catalyst for Knoevenagel condensation reaction. Catalysis Communications 64, 105-109. Yi, J.W., Park, J., Kim, K.S., Kim, B.H., 2011. pH-Responsive self-duplex of Py A-substituted oligodeoxyadenylate in graphene oxide solution as a molecular switch. Organic & Biomolecular Chemistry 9(21), 7434-7438. Yıldırım, G.M., Bayrak, B., 2021. The synthesis of biochar-supported nano zero-valent iron composite and its adsorption performance in removal of malachite green. Biomass Conversion and Biorefinery pp.1-13. Yu, F., Sun, S., Ma, J. and Han, S., 2015. Enhanced removal performance of arsenate and arsenite by magnetic graphene oxide with high iron oxide loading. Physical Chemistry Chemical Physics 17(6), 4388-4397. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 304 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 224 |