حذف رنگ از پساب نساجي به‌ وسيلۀ نانو الياف دي‌ اكسيد تيتانيوم، فريت كبالت و دي‌ اكسيد تيتانيوم/ فريت كبالت

Removal of dye from textile effluent by titanium dioxide, ferrite cobalt, and titanium dioxide/ferrite cobalt nanofibers

استفادۀ روزافزون از انواع رنگ‌زا و آلودگي پساب حاوي مواد رنگ‌زا از مشكلات مهم محيط زيست است. روش‌هاي گوناگوني براي تصفيۀ پساب‌هاي حاوي مواد رنگ‌زا بررسي شده است. در اين پژوهش، نانوالياف دي‌اكسيد تيتانيوم، فريت كبالت و دي‌اكسيد تيتانيوم/ فريت كبالت با استفاده از روش الكتروريسي تهيه و اثر تغيير ولتاژ و فاصلۀ الكتروريسي بر قطر و ريخت‌شناسي نانوالياف بررسي شد. نمونه‌هاي نانوالياف تهيه‌شده به‌عنوان جاذب براي رنگبري پساب‌هاي حاوي مواد رنگ مستقيم قرمز 80 استفاده شد. اثر پارامترهاي مختلف مانند مقدار جاذب، غلظت رنگ‌زا و pH بر درصد بازده رنگبري بررسي شد. خواص ساختاري و نوري نانوالياف تهيه‌شده به‌وسيلۀ ميكروسكوپ الكتروني روبشي، الگوي پراش پرتو ايكس و آزمون تعيين سطح ويژه مشخصه‌يابي شد و طيف‌سنج فرابنفش- مرئي (UV-Vis) به‌منظور بررسي حذف رنگ از محلول رنگي استفاده شد. تصاوير SEM به‌دست‌آمده نشان داد كه در فرايند الكتروريسي در ولتاژ 18 كيلوولت، همۀ نمونه‌هاي نانوالياف بدون هيچ نقصي تشكيل شدند و با افزايش فاصلۀ الكتروريسي، قطر نانوالياف كاهش يافت. نتايج حاصل از XRD نشان مي‌دهد كه نانوساختارهاي تهيه‌شده پس از عمليات حرارتي داراي ساختاري با فاز غالب بلوري است. نتايج BET نشان داد كه سرعت تخريب رنگ k در نانوالياف دي‌اكسيد تيتانيوم/ فريت كبالت برابر با ppm/h 45/93 است كه از دو نمونۀ ديگر به‌مراتب بهتر است. با توجه ‌به نتايج به‌دست‌آمده بازده حذف رنگ نانوالياف دي‌اكسيد تيتانيوم/ فريت كبالت با افزايش الكترون- حفره نسبت به نانوالياف دي‌اكسيد تيتانيوم و فريت كبالت به‌مراتب بهتر و رنگبري بيشتري در محلول رنگي داشت.

Increasing use of dyes and pollution with containing dyes is one of the major environmental problems and, various methods for the treatment of effluents containing dyes have been investigated. In this study, TiO2, CoFe2O4 and TiO2/CoFe2O4 nanofibers were prepared using electrospinning process and the effect of voltage and electrospinning distance on the diameter and morphology of nanofibers were investigated. Samples of prepared nanofiber were used as adsorbents for decolonization of effluents containing direct and red 80 dyes. The effect of various parameters such as the content of adsorbent, dye concentration and pH on the decolonization efficiency was investigated. Structural and optical properties of prepared nanofibers were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction pattern (XRD), specific surface determination test (BET) and, UV-Vis spectroscopy has been used to study the adsorption of dyes. The obtained SEM images showed that the average diameter of all three prepared nanofiber samples of TiO2, CoFe2O4 and TiO2 / CoFe2O4 is less than 100 nm. The results of XRD show that the nanostructures prepared after heat treatment have a structure with a crystalline dominant phase. BET results show that the dye degradation rate k in TiO2/CoFe2O4 nanofibers is 93.45 (ppm/h), which is much better than the other two nanofibers. The results show that the dye degradation efficiency of TiO2/CoFe2O4 nanofibers was much better than TiO2 and CoFe2O4.