حذف رنگينه متيلن بلو توسط خاك اره پوشش دهي شده با نانوذرات منيزيم اكسيد

Removal of methylene blue by sawdust coated with magnesium oxide nanoparticles

در اين مقاله نانو ذرات منيزيم اكسيد (MgO) پوشش داده شده بر روي خاك اره (SD) به عنوان يك جاذب كارا به منظور حذف رنگينه متيلن بلو به گزارش شده است. سنتز نانوكامپوزيت معرفي شده (SD/MgO) از روش ساده همرسوبي با افزودن محلول سود به داخل محلول آبي منيزيم سولفات حاوي خاك اره انجام گرفت. مطالعات جذب در دو سيستم پيوسته و ناپيوسته انجام گرفت. در مطالعات جذبي ناپيوسته رنگينه متيلن بلو توسط اين نانوكامپوزيت، به منظور تعيين شرايط بهينه حذف رنگينه، تاثير عواملي نظير pH ، غلظت اوليه رنگينه، مقدار جاذب، زمان تماس،و دما بر روي راندمان جذب در يك سيستم بچ بررسي شدند. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه نانوكامپوزيت SD/MgO ميتواند براي حذف رنگينه متيلن بلو بطور موفقيت آميزي عمل كند. طبق نتايج بدست آمده، g 0/20 از اين جاذب قادر به حذف بالاي 95% رنگينه از mL 100 محلول متيلن بلو با غلظت اوليه mg/L 100 مي باشد. براي مطالعه ايزوترم جذب، از معادلات لانگموير و فروندليچ استفاده شد. بر اساس آناليز رگراسيون، مشخص گرديد كه جذب رنگينه متيلن بلو توسط نانو كامپوزيت SD/MgO از ايزوترم فروندليچ نسبت به ايزوترم لانگموير داراي تبعيت بهتري است. مقدار جذب بيشينه تك لايه رنگينه براي نانوجاذب SD/MgO برابر با mg/g 59/17 بدست آمد. مطالعات سينتيكي نيز انجام گرفت و نتايج حاصل از اين مطالعه، بيانگر تبعيت فرايند جذب متيلن بلو توسط SD/MgO از مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم مي باشد.

In this article, magnesium oxide (MgO) nanoparticles coated onto sawdust (SD) and its application as an efficient sorbent for removal of methylene blue dye has been reported. The introduced Nanocomposite was prepared through co-precipitation by addition of sawdust which has been previously soaked in magnesium sulfate solution into a NaOH solution. Adsorption studies was carried out in both batch and column systems. For determination of optimum dye removal conditions, the effect of parameters such as pH, initial dye concentration, sorbent dosage, contact time, and temperature were investigated in a batch adsorption system. The results indicated that SD/MgO nanocomposite is able for uptaking of methylene blue dye from aqueous solutions successfully. It was found that more than 95% dye removal is happened when 0.20 g adsorbent was treated with 100 mL of dye solution with initial concentration of 100 mg/L. The treatment of the data was also carried out using both Freundlich and Langmuir adsorption isotherms. Based on regression analysis, it was found that the sorption of methylene blue using nanocomposite of SD/MgO adopt Freundlich isotherm partially better than Langmuir isotherm. Maximum monolayer adsorption capacity has been obtained 59.17 mg/g. Kinetic studies have also been conducted and it was found that adsorption of methylene blue by SD/MgO follows with the pseudo-second-order kinetic model.