بخشی از مقاله
چکیده
این پژوهش به دنبال حذف رنگ قرمز کنگو از پساب ها و محیط های آبی با استفاده از نانو لوله کربنی چند جداره و ترکیبات زینک انجا م پذیرفت.رنگ قرمز کنگو و یا به طور کلی رنگ های صنعتی یکی از مهم ترین منابع آلوده کننده آب ها و محیط های آبی می باشند که با استفاده از روش جذب سطحی که به عنوان یک روش اقتصادی و در دسترس می باشد انجام شد.منابع تولید کننده رنگ قرمز کنگو نساجی ها کارگاه های رنگرزی و کارخانجات تولید کاغذ و پلاستیک می باشند که پساب تولیدی از این صنایع مستقیما وارد سیستم آبی محیط زیست می شود.در این مطالعه با ترکیب نانو ذرات اکسید روی به دو روش و ترکیب آن با نانو لوله کربنی به دو روش جذب این نمونه رنگ انجام شد.نمونه ها با استفاده از آنالیز های SEM , FE SEM, FT IR EDX.UV-VIS , ,مورد بررسی قرار گرفت.همچنین عوامل موثر مختلفی مانند pH, ,مقدار جاذب ,زمان تماس جاذب با محلول رنگ و دمای محیطی محلول مورد مطالعه قرار گرفت.که حداکثر میزان جذب - - %100 با کاهش pH و افزایش دیگر پارامتر هاانجام گرفت
کلمات کلیدی: قرمز کنگو-نانو ذره -ZnOنانو لوله کربنی چند جداره-تصفیه پساب
مقدمه
امروزه افزایش جمعیت ،جوامع بشری را سر در گریبان مشکلات متعددی ساخته که از راهکارهای رفع چنین مشکلاتی رشد صنعت و ماشینی شدن زندگی است.اگرچه در جوامع پیشرفته و صنعتی مردم آسان ترزندگی می کنند،از ارمغان صنعت که آلودگی آب ،فاضلاب و محیط زیست است در امان نیستند ورود کربن دی اکسید و ترکیبات آلی مختلف نظیر مواد آلی سولفیددار ،اکسیژن دار ،نیتروژن دار و رنگ به طبیعت سلامت موجودات زنده را شدیدا تهدید می کند.از این رو تخریب چنین آلاینده هایی از مهم ترین اهداف محققان در دهه اخیر قرار گرفته است.[ 1 ]
نانولوله های کربنی
در نانولو له ی کربنی، ا تم های کربن در ساختار ا ستوانه ای آرا یش یافته اند .یعنی یک لوله ی تو خالی که جنس دیواره اش از اتم های کربن ا ست.[2] آرا یش ا تم های کربن در د یواره ی ا ین ساختار ا ستوانه ای، دقیقا مشابه آرایش کربن درصفحات گرافیت است هنگامی که صفحات گرافیت در هم پیچیده می شوند، نانولو له های کربنی را تشکیل می دهند.[ 3 ]
بخش تجربی
قرمز کنگو برای تهیه محلول آبی از رنگ قرمز کنگو با فرمول مولکولی و C32H22N6Na2O6S2 جرم مولکولی 407,979 گرم بر مول استفاده شد.نانو لوله کربنی چند جداره خریداری شد.[4]همچنین برای تنظیم pH محلول ها از اسید نیتریک 1 نرمال و سود 1 مولار استفاده شد.
روش اول نشاندن نانو ذره ها روی نانو لوله کربنی
مقدار 5،32میلی لیتر حلال ایزوپروپانول و 2،1 میلی لیتر مونواتانول امین به منظور حل کردن 012،3 گرم زینک استات دی هیدراته به کار برده شد.محلول تحت حرارت و چرخش مغناطیسی به مدت 1 ساعت در دمای 75درجه سانتیگراد به منظور شکل گیری سل همگن حرارت داده شد .سل به دست امده به مدت 1 روز در دمای اتاق مانده سل ثابت و پایدار تحت همزن مغناطیسی تا دمای 82 درجه سانتیگراد تا تبخیر محلول به شکل ژل همگن و ویسکوز به تدریج گرم و حرارت داده شده.بعد از 1 روز ماندن ژل در دمای اتاق ژل نهایی در کوره به مدت 2 ساعت در دمای 550 درجه سانتیگراد قرار گرفت.نانو لوله ها را با نسبت 1 به 1 اسید HCl و HNO3 قرار دادیم تا نا خالصی های انها زدوده شود .در اون قرار دادیم در دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت سپس 0,1 گرم نانو لوله را با 0,1 گرم نانو زینک با مخلوط کردن cc 5 اتانول و cc 2 اب مقطر به مدت 12 ساعت هم زن قوی 4 ساعت التراسونیک و 12 ساعت رفلاکس در دمای 75 درجه سانتیگراد
روش دوم نشاندن نانو ذره ها روی نانو لوله کربنی
735گرم زینک استات دی هیدراته 32+ میلی لیتر متانول و 369،0 گرم پتاسیم هیدروکسید16 + میلی لیتر متانول ابتداهر دو مواد را در متانول کامل حل می کنیم سپس محلول هیدروکسید پتاسیم قطره قطره به محلول استات ردوی در 60 درجه سانتیگراد تحت یک همزن قوی پس از 90 دقیقه نانو ذرات شروع به شکل گیری می کنند.هیتر و همزن بعد از 2 ساعت برداشته می شود .محلول را برای 2 ساعت به حال خود رها می کنیم.رسوب بدست امده با 5،12 میلی لیتر متانول و 5،2 میلی لیتر کلروفرم مخلوط می کنیم.سپس این نانو ذرات محلول در کلروفرم را 2 ساعت در دستگاه التراسونیک قرار می دهیم و همچنین 1،0 گرم نانو لوله را هم در دستگاه الترا سونیک قرار می دهیم.سپس قبل از قرار دادن زیر اتمسفر گاز نیتروژن با هم ترکیب می کنیم.12 ساعت گاز نیتروژن و پس از آن 3 ساعت در اون خشک می کنیم.
روش اندازه گیری بازده، ظرفیت وانحراف استاندارد جذب
پس از تهیه محلول رنگ و جاذب ها، تاثیر پارامترهای pH ابتندائی محلول ها، دوز جاذب، غلظت اولیه ی محلول های رنگ، زمان تماس، و دما طی آزمایش های مختلفی مورد بررسی قرار گرفت، در تمامی ا ین آز مایش ها از فر مول های زیرجهت محا سبه مقادیر بازده، ظرفیت و انحراف استاندارد جذب استفاده شد. درصد حذف رنگ به صورت زیرمعادله - - 1-2 محاسبه می شود.که C₀ و Ce به ترتیب غلظت ابتدائی و تعادلی رنگ برحسب mg.L⁻¹ می باشند.مقدار ظرفیت جذب تعادلی یا qe بر حسب - - mg.g⁻¹با استفاده از معادله زیرمعادله - - 2-2 محاسبه می شود.
