علوم و فناوری نساجی و پوشاک

علوم و فناوری نساجی و پوشاک

بهینه سازی جذب رنگزای آنیونی اسیدی آبی 25 بر روی نانوکامپوزیتی پلیمری مغناطیسی سیلیکاتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی نساجی، پوشاک و مد، واحد قائم شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائم شهر، ایران. ص پ 163
2 استادیار، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران
10.22034/jtst.2026.589174.1562
چکیده
آلودگی منابع آبی ناشی از تخلیه پساب‌های حاوی رنگزاهای آلی، به‌ویژه رنگزاهای آنیونی، از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی است. در این پژوهش، ابتدا نانوسیلیکای میان‌حفره SBA-15 به روش سل-ژل و سپس نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe2O3/SBA-15/PRh به روش پلیمریزاسیون درجا سنتز و به‌عنوان جاذبی کارآمد برای حذف رنگزای اسید آبی 25 (AB25) از محلول‌های آبی بررسی شد. ساختار و ویژگی‌های جاذب سنتز شده با آزمون‌های FT-IR، XRD، FESEM، TEM، BET، VSM و TGA ارزیابی شد. اثر pH، زمان تماس، دوز جاذب، غلظت اولیه رنگزا و دما بر فرآیند جذب و رفتار سینتیکی و ترمودینامیکی سیستم بررسی گردید. نتایج مشخصه‌یابی، سنتز موفق نانوکامپوزیت و حفظ ساختار مزوحفره SBA-15 را پس از اصلاح تأیید کرد. شرایط بهینه جذب شامل 2 pH=، دوز جاذب 03/0 گرم و زمان تماس 90 دقیقه بود. داده‌های تعادلی از مدل لانگمویر پیروی کردند و بیشینه ظرفیت جذب 33/833 میلی‌گرم بر گرم به دست آمد. همچنین، مقادیر آنتالپی (ΔH°) و آنتروپی (ΔS°) به‌ترتیب 4706/29- kJ·mol⁻¹ و J·mol⁻¹·K⁻¹ 436/88- محاسبه شد و مقادیر منفی ΔG° در تمامی دماها خودبه‌خودی بودن فرآیند جذب را تأیید کرد. بر این اساس، نانوکامپوزیت Fe2O3/SBA-15/PRh جاذبی مؤثر برای حذف رنگزاهای آنیونی از محیط‌های آبی محسوب می‌شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Optimization of Acid Blue 25 Anionic Dye Adsorption onto a Magnetic Polymeric Silicate Nanocomposite

نویسندگان English

Rajabali Tahak 1
Habib-Allah Tayebi 1
Khadijeh Aghajani 2
Peiman Valipour 1
Mohammad Ebrahim Heydari Golfzani 1
1 Department of Textile Engineering, Apparel, and Fashion, QaS.C.,Islamic Azad University, Qaem Shahr, IRAN, P.O.Box 163
2 Department of Computer Engineering, University of Mazandaran, Babolsar, Iran
چکیده English

Water pollution caused by the discharge of wastewater containing organic dyes, particularly anionic dyes, is one of the major environmental challenges. In this study, mesoporous silica SBA-15 was first synthesized via the sol–gel method, followed by the fabrication of a magnetic Fe2O3/SBA-15/PRh nanocomposite through in situ polymerization. The synthesized nanocomposite was evaluated as an efficient adsorbent for the removal of Acid Blue 25 (AB25) from aqueous solutions. The structural and physicochemical properties of the synthesized adsorbent were characterized using FT-IR, XRD, FESEM, TEM, BET, VSM, and TGA analyses. The effects of solution pH, contact time, adsorbent dosage, initial dye concentration, and temperature on the adsorption process, as well as the kinetic and thermodynamic behaviors of the system, were investigated. The characterization results confirmed the successful synthesis of the nanocomposite while preserving the mesoporous structure of SBA-15 after modification. The optimum adsorption conditions were pH 2, an adsorbent dosage of 0.03 g, and a contact time of 90 min. The equilibrium data were best described by the Langmuir isotherm model, with a maximum adsorption capacity of 833.33 mg g⁻¹. Furthermore, the enthalpy (ΔH°) and entropy (ΔS°) values were calculated to be −29.706 kJ mol⁻¹ and −88.436 J mol⁻¹ K⁻¹, respectively, while the negative ΔG° values at all investigated temperatures confirmed the spontaneous nature of the adsorption process. Overall, the Fe2O3/SBA-15/PRh nanocomposite can be considered an effective adsorbent for the removal of anionic dyes from aqueous media.

کلیدواژه‌ها English

SBA-15
Polyrhodanine
Magnetic Nanocomposite
Adsorption
Acid Blue 25
Wastewater Treatment

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 29 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 21 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 28 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 29 مرداد 1405