طراحی و سنتز نانوکامپوزیت سرامیکی بر بستر گاما آلومینای اصلاح شده به منظور حذف آلاینده‎های آلی از پساب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی- دانشگاه صنعتی سهند

2 گروه شیمی و فرآیند- پژوهشگاه نیرو

10.22034/ijche.2021.306398.1143

چکیده

در پژوهش حاضر، نانو کامپوزیت سه جزیی آلومینا/کیتوسان- خاک رس (Al/Cs/C) با استفاده از روش پلیمریزاسیون درجا سنتز شده و به عنوان یک جاذب کارآمد و کم هزینه جهت حذف آلاینده آنیونی رنگینه متیل اورانژ از محلول‌های آبی مورد ارزیابی قرار گرفت. آلومینای فعال یک جاذب متخلخل معدنی است که به عنوان پایه نانوکامپوزیت‌ مورد نظر انتخاب شد. به منظور بهبود خواص فیزیکی آلومینا و ساخت جاذب سازگار با محیط زیست، از زیست پلیمر کیتوسان به عنوان تقویت کننده کامپوزیت استفاده شد. در ادامه به منظور افزایش ظرفیت جذب جاذب و اصلاح کامپوزیت از ذرات خاک رس بهره گرفته شد. آزمون‌های مختلفی شامل پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی فرو سرخ (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) برای مطالعه ساختار نمونه‌ها استفاده شدند. با توجه به ایزوترم لانگمویر ظرفیت جذب بیشینه برای جاذب سنتز شده برابر با 33/133 میلی‎گرم بر گرم گزارش شد. سینتیک شبه درجه دوم در جذب سطحی یون متیل اورانژ بهترین تطابق را با داده‌های آزمایشگاهی داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Design and synthesis of ceramic nanocomposites on modified gamma alumina substrate to remove organic contaminants from wastewater

نویسندگان [English]

  • Mohammad Zabihi 1
  • Morteza Faghihi 2
  • Maryam Noormohammadi 1
1 Chemical Engineering Department- Sahand University of Technology
2 Process and chemical group-Niroo research institute
چکیده [English]

In the present study, three-component alumina-chitosan-clay nanocomposite (Al/Cs/C) using in situ polymerization method was evaluated as an efficient and a low-cost adsorbent for the removal of methyl orange dye as an anionic contaminant from aqueous solutions. Activated alumina is a porous mineral adsorbent that was selected as the substrate of the nanocomposite. In order to improve the physical properties of alumina and make an environmentally friendly adsorbent, chitosan biopolymer was used as a composite reinforcement. In continued, the clay particles were applied to increase the adsorption capacity of the adsorbent and modification of the composite. The various structural analysis including X ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and field emission scanning electron microscopy (FESEM) were evaluated to study the morphology of the fabricated samples. The highest adsorption capacity for the prepared adsorbent was 133.33 mg/g, according to Langmuir isotherm. There is a good agreement between the pseudo second order kinetics and the experimental data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adsorption
  • Nanocomposite
  • Alumina
  • Chitosan
  • Clay
  • Methyl Orange