بررسي كارايي نانولوله كربني چند ديواره در حذف رنگ ژانوس گرين از محلول هاي آبي : مطالعه موردي رودخانه گنج نامه همدان

Evaluation of Carbon Nanotubes Efficiency for Removal of Janus Green Dye from Ganjnameh River Water Sample

مقدمه: رنگ‌ها در صنايع نساجي، كاغذسازي، چرم سازي، لوازم آرايشي و توليد رنگ كاربردهاي فراواني دارند. با توجه به اين‌ كه بسياري از اين رنگ‌ها سمي و سرطان زا مي‌باشند، بنابراين حذف آن‌ها از فاضلاب اين صنايع امري اجتناب ناپذير جهت حفظ محيط زيست است. هدف از انجام اين مطالعه، بررسي كارايي حذف رنگ ژانوس گرين توسط نانو لوله كربني چند ديواره از نمونه حقيقي آب رودخانه گنج‌نامه همدان بود. روش ها: اين مطالعه در مقياس ميداني-آزمايشگاهي، در بهار 1391 بر روي نمونه آب رودخانه گنج‌نامه همدان انجام شد. تمام مراحل آزمايش تحت شرايط بهينه انجام و به صورت ناپيوسته از نانو لوله‌هاي كربني چند ديواره استفاده گرديد. اثر متغيرهاي pH ، مقدار جاذب، غلظت اوليه رنگ و زمان تماس بر راندمان حذف رنگ ژانوس گرين بررسي گرديد. در نهايت ايزوترم‌هاي جذب رنگ بر روي جاذب براساس مدل‌هاي لانگموير، فروندليچ و تمكين بررسي شد. رسم نمودارها توسط نرم افزار Sigma Plot نسخه 10 و محاسبه انحراف معيار داده‌ها با آزمون آمـاري توصيفي توسط نسخه 18 نـرم افزار آماري SPSSانجام شد. نتايج: نتايج به دست آمده نشان داد كه با افزايش زمان تماس تا 75 دقيقه و مقدار جاذب به ميزان 02/0 گرم كارايي حذف رنگ افزايش يافته است. بهترين pH براي حذف رنگ 7 بود. همچنين در بررسي ايزوترم جذب مشخص گرديد كه جذب رنگ ژانوس گرين بر روي نانو لوله كربني چند ديواره از ايزوترم جذب لانگموير تبعيت مي‌كند. بحث و نتيجه گيري: نانو لوله‌كربني چند ديواره مي‌تواند به عنوان يك جاذب موثر و در دسترس جهت حذف رنگ ژانوس گرين از پساب‌هاي صنعتي مورد استفاده قرار گيرد.

Background: Dyes are widely applied in the textile, paper, plastic, leather, food and cosmetic industry and color manufacture. Many of these dyes are toxic and carcinogenic. Therefore, removal of dyes from the effluents is essential for environmental protection. The aim of this research is evaluation of the removal efficacy of Janus Green dye from real samples of Ganjnameh River water using multi-walled carbon nanotube. Methods: This study was performed at field-lab scale in the spring of 2012 on a sample from the Ganjnameh River. All of the experiments were done under optimum conditions and multi-wall carbon nanotubes were used in batch. The effect of variables such as pH, amount of adsorbent initial dye concentration and contact time on the efficacy of dye removal was studied. Finally, the adsorption isotherm of Janus Green dye onto the multiwalled carbon nanotubes were investigated based on Langmuir, Freundlich and Temkin models. The diagrams were created by Sigma Plot 10 and descriptive statistics was performed by SPSS 18. Results: The results showed that removal efficiency increased until 0.02 gr adsorbent and 75 min contact time. The optimum pH for Janus Green removal was 7. Also the isotherm equations revealed that Janus Green dye adsorption onto multiwalled carbon nanotubes best fitted the Langmiur adsorption isotherm. Conclusions: The MWCNTs are effective and available adsorbents for removal of Janus Green from industrial wastewater.