جذب رنگزاي اسيد بلاك 1 از محلول هاي آبي به وسيله نانولوله هاي كربني عامل دار شده توسط گروه هاي آميني

Adsorption of Acid Black 1 Dye from Aqueous Solution by Amine-Functionalized Carbon Nanotubes

زمينه و هدف: در اين مطالعه اصلاح و افزايش ظرفيت جذب نانولوله هاي كربني در حذف رنگزاي آلي از محيط هاي آبي در سيستم ناپيوسته مورد بررسي قرار گرفت. روش كار: در پژوهش حاضر، نانولوله ها كربني با استفاده از پليمرهاي خطي آليفاتيك با عامليت گروه هاي آميني، عاملدار و اصلاح گرديد. خصوصيات شيميايي آن توسط رامان اسپكتروسكوپي ارزيابي و قابليت رنگبري جاذب بررسي و از رنگزاي اسيد بلاك 1 (AB 1) به عنوان نمونه استفاده شد. تاثير متغيرهاي موثر بر فرايند جذب مانند غلظت اوليه رنگزا، دوز جاذب، pH و اثر نمك هاي معدني نيز بررسي شد. جهت ارزيابي داده ها از مدل هاي ايزوترمي لانگميور و فرندليخ و مدل هاي سينتيكي مرتبه اول و مرتبه دوم استفاده گرديد. يافته ­ها: نتايج نشان داد كه جذب رنگزا به روي نانولوله هاي كربني اصلاح شده از مدل ايزوترمي لانگميور (0/99=R2) و مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم (0/99=R2) پيروي مي نمايد. نتايج نشان دادند كه جاذب سنتز شده در غلظت 100ppm رنگزا، داراي حداكثر ظرفيت جذب 700mg/g بوده است. جاذب در 2=pH حداكثر كارايي را در فرايند جذب نشان داد. همچنين با افزايش دوز جاذب و غلظت اوليه رنگزا، درصد جذب به ترتيب افزايش و كاهش يافت. نتايج حاكي از آن بود كه افزودن نمك هاي معدني كارايي جاذب را اندكي كاهش داده است. نتيجه گيري: با توجه به نتايج بدست آمده مي تواند گفت نانولوله هاي كربني اصلاح شده مي تواند به عنوان يك جاذب با ظرفيت جذب بالا جهت رنگبري پساب هاي رنگي مورد استفاده قرار گيرد.

Background & objectives: In present study modification of carbon nanotube in order to increase its absorption capacity to remove organic dyes from aqueous solutions in a batch system was investigated. Methods: Carbon nanotube was modified by linear aliphatic polymers with amino groups. Its chemical properties were evaluated by Raman spectroscopy and Acid blue 1 (AB 1) dye was selected as a model. The effects of parameters on the adsorption process such as initial dye concentration, adsorbent dose, pH and the effect of inorganic salts were also studied. In order to understand the adsorption process, Longmuir and Freundlich isotherm models and pseudo first order and pseudo-second-order kinetic models were applied for data evaluation. Results: Result showed that the adsorption equilibrium for AB 1 was best described by Langmuir (R2=0.99) and pseudo-second-order kinetic (R2=0.99) models. Results also showed that modified nanotube for dye concentration of 100 mg/l has a maximum adsorption capacity of 700 mg/g. The adsorbent had the maximum efficiency in pH=2. Adsorption percentage was increased with increasing adsorbent dose and decreased with increasing initial concentration of AB1. Adding mineral salts slightly decreased adsorption efficiency. Conclusion: It is concluded that modified carbon nanotube can be used as an effective adsorbent for removal of dyes form colored effluents.