بررسي سينتيك جذب رنگدانه اسيد آبي 260 روي نانولوله هاي كربني چند ديواره با استفاده از برازش خطي و غيرخطي و تعيين انرژي فعال سازي

Investigation of Kinetics of Adsorption of Acidic Blue 206 Dye on Multi-Wall Carbon Nano Tube Using Linear and Nonlinear Regression and Activation Energy Determination

در اين پژوهش، سينتيك حذف رنگدانه اسيد آبي 260 كه يك رنگدانه اسيدي است، از محلول آبي با استفاده از نانولوله كربني چند ديواره در شرايط بهينه pH كه برابر 6.5 است و در دماي K298 مورد بررسي قرار گرفت. شش مدل سينتيكي كه شامل مدل شبه درجه اول، شبه درجه دوم، نفوذ درون ذره اي، الويچ، بنگهام و فروندليج اصلاح شده استفاده شد. داده هاي سينتيكي با استفاده از مدل هاي ياد شده و روش برازش خطي و برازش غيرخطي مورد برازش قرار گرفتند. نتيجه هاي آناليز داده ها نشان داد كه مدل سينتيكي شبه درجه دوم در هر دو روش برازش خطي و غيرخطي، بيش ترين سازگاري را داشت. اين نتيجه نشان داد كه مرحله كنترل كننده سرعت، جذب روي سطح است. مقدار ظرفيت جذب تعادلي محاسبه شده در مدل شبه درجه دوم در برازش خطي و غيرخطي بين 73 تا 75 ميلي گرم جذب شونده بر گرم جاذب، به مقدار تجربي (mg/g99) نزديك است. ترتيب تطابق داده هاب ا مدل هاي ديگر در برازش غيرخطي به ترتيب مدل شبه درجه اول، بنگهام، فروندليچ اصلاح شده، الوويچ و مدل نفود درون ذره اي و در برازش خطي، بنگهام، الوويچ، فروندليچ اصلاح شده، نفود درون ذره اي و مدل شبه درجه اول است. انرژي فعال سازي آرنيوسي ديده شده از داده هاي تجربي برابر kJ/mol61.63- محاسبه شد كه نشان دهنده اين واقعيت است كه سد انرژي در فرايند جذب وجود ندارد و واكنش گرمازا است.

In this research, the kinetics of removal of acidic blue 206, an acidic dye, from aqueous solution by multi-wall carbon nanotube at optimized pH of 6.5 and 298K has been investigated. Six kinetics models contain pseudo-first-order, pseudo-second-order, intra-particle, Elovich, Bingham, and modified Freundlich model used. Kinetic data were fitted by these six models using linear and nonlinear regression. The results showed that the pseudo-second-order model was best fitted in both linear and nonlinear regression methods. The rate-determining step was the surface adsorption. The calculated qe at pseudo-first-order and pseudo-second-order models, (73mg/g and 75mg/g, respectively) are near the experimental value (99 mg/g). The order of compatibility of data with other models at nonlinear regression is pseudo-first order> Bingham> modified Freundlich> Elovich> intra-particle diffusion models. For leaner regression the order of compatibility of data are Bingham> elovich> modified freundlich> intra-particle diffusion> pseudo-first-order models. The calculated Arrhenius activation energy was -61.63kJ/mol. The negative activation energy, Ea, means that there is no barrier energy on surface adsorption and the adsorption is exothermic.