Abstract
In this study, we have demonstrated the efficient removal of cationic dye, methylene blue (MB), from aqueous solution with the one-pot solvothermal synthesized magnetite-loaded multi-walled carbon nanotubes (M-MWCNTs). The as-prepared M-MWCNTs were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The effects of contact time, initial dye concentration, and solution pH on the adsorption of MB onto M-MWCNTs were systematically studied. It was shown that the MB adsorption was pH-dependent. Adsorption kinetics was best described by the pseudo-second-order model. Equilibrium data were well fitted to the Langmuir isotherm model, yielding maximum monolayer adsorption capacity of 48.06 mg g−1. FTIR analysis suggested that the adsorption mechanism was possibly attributed to the electrostatic attraction and π-π stacking interactions between MWCNTs and MB
چکیده
در این مطالعه، ما حذف کارآمد رنگینه کاتیونی، متیلن آبی (MB)، را از محلول آبی با مگنتیت بارگذاری شده در نانولوله های کربنی چند دیواره سنتز شده با حلالیت دمایی نشان داده ایم (M-MWCNTs). مگنتیتهای بارگذاری شده در نانولوله کربن چند جداره تهیه شده توسط پراش اشعه X (XRD) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) شناسایی شدند. اثر زمان تماس، غلظت رنگینه اولیه و pH محلول بر جذب MB بر روی مگنتیتهای بارگذاری شده در نانولوله کربن چند جداره تهیه شده به طور سیستماتیک مورد مطالعه قرار گرفتند. نشان داده شد که جذب MB وابسته به pH بود. سینتیکهای جذب به بهترین وجه با مدل شبه مرتبه دوم توصیف شده است. داده های تعادل به خوبی به مدل لانگمویر برازش شده بودند، که حداکثر ظرفیت جذب تک لایه 48.06 میلی گرم بر گرم را موجب میشود. تجزیه و تحلیل FTIR پیشنهاد کرد که مکانیسم جذب احتمالا به جاذبه الکترواستاتیکی برهمکنشهای π-π بین مگنتیتهای بارگذاری شده در نانولوله کربن چند جداره تهیه شده و MB نسبت داده شد.
1-مقدمه
رنگینهها یکی از خطرناکترین مواد در پساب های صنعتی است که میتوانند مشکلات جدی بهداشتی در انسان ها ایجاد کنند، چرا که آنها سمیت زیستی بالا و اثرات بالقوه جهش زا و سرطان زا نشان میدهند [1،2]. بنابراین، حذف رنگینه از فاضلاب های رنگی افزایش توجه را به خود جلب کرده است. فن آوری های متعددی از جمله فراوری بیولوژیکی، جذب، انعقاد / لخته سازی، اکسیداسیون شیمیایی، جداسازی غشایی و تبادل یونی توسعه داده شده اند [3-8]. از جمله این روش ها، جذب در نظر گرفته شده که دارای فرایند ساده، بسیار کارآمد و سهولت عملیات است. طیف گسترده ای از مواد برای حذف رنگینه گزارش شده است که شامل کربن فعال، زئولیت، رس، پلیمر، و غیره میباشد [9-12]. با توجه به کنترل آلاینده در حال حاضر، هنوز هم توسعه مواد جاذب جدید با ظرفیت جذب و راندمان حذف بالا ضروری است…