تهيه نانو كامپوزيت مغناطيسي كيتوسان-گرافن اكسيد-منگنز فريت و كاربرد آن براي حذف رنگ نفتول بلو بلك

Preparation of magnetic chitosan- graphene oxide-MnFe2O4 nanocomposite and its application for removal of naphthol blue black (NBB)

در اين مطالعه، كامپوزيت كيتوسان- گرافن اكسيد- منگنز فريت (CS-GO-MnFe2O4) تهيه و به عنوان يك جاذب زيستي مغناطيسي براي تصفيه آب استفاده شد. ريخت شناسي، ساختار شيميايي و خصلت مغناطيسي كامپوزيت با كمك آناليزهاي FTIR، XRD، SEM و VSM توصيف شد. كامپوزيت حاصل، ظرفيت جذب خوبي براي خارج كردن نفتول بلوبلك (NBB) به عنوان مدلي براي رنگ‌هاي اسيدي، از آب نشان داد. جذب NBB بر روي كامپوزيت CS-GO-MnFe2O4 با درنظر گرفتن pH، زمان جذب، غلظت اوليه NBB و دما بررسي شد. مطالعه سينتيك جذب و ايزوترم‌ها در pH بهينه 6/0 نشان داد كه سينتيك شبه مرتبه دوم و مدل ايزوترم لانگمير به خوبي فرايند جذب را توصيف مي كنند. مقادير كميت‌هاي ترموديناميكي (ΔG, ΔH, ΔS) نشان دادند كه فرايند جذب داراي طبيعت خودبه خودي وگرماده است. نتايج نشان دادند كه در 60 دقيقه زمان تماس با غلظت اوليه mg L−1 40 مي توان به خارج كردن بيش از %80 از رنگ دست يافت.

In this study, a novel chitosan, graphene oxide and MnFe2O4 composite (CS-GO-MnFe2O4) was prepared as a magnetic bioadsorbent for water purification. The morphology, chemical structure and magnetic property of the composite were characterized by FT-IR, XRD, SEM and VSM analysis. The resulting composite shows good adsorption capacity for removal of naphthol blue black (NBB) as an acid dye model, in water. Adsorption of NBB onto CS-GO-MnFe2O4 was investigated with respect to pH, adsorption time, initial NBB concentration and temperature. The study of the adsorption isotherms and kinetics at the optimum pH 6.0, revealed that the pseudo-second-order kinetic and Langmuir isotherm model well-described kinetics and equilibrium adsorptions, respectively. The values of thermodynamic parameters (ΔG, ΔH and ΔS) indicated that the adsorption process is spontaneous and exothermic in nature. The results show that, more than 80% color removal could be achieved in 60 min contact time with 40 mg L−1 of initial concentrations.