رنگبری از محلول حاوی راکتیو قرمز 120 در حضور آب اکسیژنه و نانوذرات مغناطیسی اکسیدکبالت ـ آهن به عنوان کاتالیزور

نویسندگان

1 گروه پژوهشی رنگ و محیط زیست، مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

2 گروه پژوهشی نانومواد و نانوپوشش‌ها، مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ

3 گروه پژوهشی محیط زیست، مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

چکیده

در این تحقیق تخریب کاتالیزوری رنگزای راکتیو قرمز 120 با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی کبالت-اکسید آهن در حضور آب اکسیژنه مورد مطالعه قرار گرفت. نانو ذرات مغناطیسی کبالت-اکسید آهن با استفاده از روش سل-ژل اصلاح شده تهیه شدند و با استفاده از آزمون‌های پراش پرتو X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و مگنتومتر با نمونه ارتعاشی (VSM) شناسایی شدند. نانو ذرات به دست آمده به فرم تک فاز بلوری و با اندازه ذرات nm 21-16 بودند. مقادیر مغناطش اشباع، مغناطش پسماند و کوئرسیویته نانوذرات به ترتیب emu/g 68، emu/g31 و Oe 1842 به دست آمد. این ذرات نانو مغناطیسی در محدوده وسیعی از pH، 8-2 از خود خاصیت کاتالیزوری در تخریب ماده رنگزا نشان دادند و این خاصیت بیشترین اثر را در pH، 3-2 داشت. سرعت رنگبری با افزایش غلظت کاتالیزور، هیدروژن پراکساید و دما افزایش نشان داد. مقادیر بهینه برای رنگبری کامل از محلول حاوی ماده رنگزا RR120 (ppm 50 ، ml 50) برابر 0.1 گرم بر لیتر کاتالیزور، 10 میلی‌مولار هیدروژن پراکساید در 3=pH و دمای 75 درجه سانتی‌گراد به دست آمد. نانو ذرات بازیابی شده کارآیی کاتالیزوری خود را پس از استفاده و بازیابی مجدد تا 6 مرتبه به خوبی حفظ کردند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Decolorization of C.I. Reactive Red 120 in the Presence of Hydrogen Peroxide and Magnetic Nanoparticles of Cobalt-Iron Oxide as a Catalyst

نویسندگان [English]

  • A.R. Tehrani-Bagha 1
  • M. Gharagozlou 2
  • F. Emami 3
1 Department of Environmental Research, Institute for Color Science and Technology
2 Department of Nanomaterials and Nanotechnology, Institute for Color Science and Technology
3 Department of Environmental Research, Institute for Color Science and Technology
چکیده [English]

In this work, the catalytic degradation of C.I. Reactive Red 120 (RR120) using magnetic nanoparticles of cobalt-iron oxide in the presence of hydrogen peroxide was studied. The magnetic nanoparticles of cobalt-iron oxide have been prepared by modified sol-gel method and have been characterized by XRD, TEM and VSM methods. The prepared nanoparticles were nanocrystalline pure single-phase and with particle sizes of 16-21 nm. Values of saturation magnetization, remanent magnetization and coersivity were found to be 68 emu/g, 31 emu/g and 1824 Oe, respectively.The magnetic nanoparticles of cobalt-iron oxide showed its catalytic effect for dye degradation over a wide range of pH=2-8 with a maximum effect at pH=2-3. The decolorization rate increased by increasing the amount of catalyst, the concentration of hydrogen peroxide and temperature. The optimal condition for complete decolorization of RR120 (50 ppm, 50 ml) was found to be 0.1 g/l of catalyst, 10 mM hydrogen peroxide at pH=3 and 75C. The recovered nanoparticles of cobalt-iron oxide showed almost the same catalytic activity as the first time after 6 cycles of recovery and reuse.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Magnetic nanoparticles
  • Cobalt-Iron oxide
  • Catalytic oxidation
  • Decolorization
  • Reactive Red 120