بررسی رفتار جذبی هیدروکسید لایه‌ای دوگانه روی کبالت آلومینیم در حذف ماده آلی رنگزا: مدل‌سازی، بهینه‌سازی و مطالعات سینتیک و ایزوترم

نویسندگان

1 دانشکده علوم، گروه شیمی، دانشگاه زنجان

2 دانشکده علوم، گروه شیمی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

چکیده

در این پژوهش هیدروکسید لایه‌ای دوگانه (LDH) روی کبالت آلومینیم به عنوان جاذبی برای حذف ماده رنگزای راکتیو آبی 19 به روش هم‌رسوبی سنتز شد. به منظور بررسی ریخت و تعیین ساختار بلوری LDH سنتز شده از روش‌های SEM و XRD استفاده گردید. اثر عوامل مختلف از جمله مقدار جاذب، غلظت آلاینده، pH و زمان بر روی ظرفیت جذب به روش سطح پاسخ مدل و بهینه گردید. مقادیر بهینه به منظور دستیابی به بیشترین مقدار ظرفیت جذب سطحی برابر با 4.8 =pH ، زمان تماس= 66 دقیقه، g l-1 0.4 = [LDH] و mg l-1 112[Dye]= تعیین شد. بیشترین مقدار پیش‌بینی شده برای ظرفیت جذب سطحی با استفاده از مقادیر بهینه برای متغیرها معادل mg g-1 195 به دست آمد. مقدار R2 برابر98.9 % و adj-R2 برابر 79.9 % نشانگر هم‌بستگی مناسب داده‌های تجربی و مدل پیشنهادی بود. نتایج بررسی ایزوترم جذب سطحی ماده رنگزا نشان داد که این فرآیند از مدل ایزوترم فروندلیچ با 14.74= Kf تبعیت می‌کند که بیانگر جذب چندلایه ماده رنگزا بر روی LDH می‌باشد. مطالعات سینتیکی نشان داد فرآیند جذب سطحی ماده رنگزای RB19 بر رویLDH از مدل سینتیکی شبه‌درجه دوم پیروی می‌کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Adsorption of Organic Dye on ZnCoAl-LDH: Modeling, Optimization and Kinetic and Isotherm Studies

نویسندگان [English]

  • H. Daneshvar 1
  • M. S. Seyed Dorraji 1
  • A.R. Amani-ghadim 2
  • M. H. Rasoulifard 1
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Zanjan
2 Department of Chemistry, Faculty of Science, Azarbaijan Shahid Madani University
چکیده [English]

The ZnCoAl layered double hydroxide (LDH) was synthesized by coprecipitation method. The as-prepared sample were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and powder X-ray diffraction (XRD). Response surface methodology (RSM) was used to optimize, model and investigate the effect of operational parameters, namely LDH dosage, initial dye concentration, pH and time. Optimal experimental conditions for highest removal efficiency were found as [LDH] = 0.4 g/L, [Dye] = 112 mg/L, pH = 4.8 and Time = 66 min. The predicted degradation efficiency under the optimal conditions was 195 mg g-1. The proposed model was in accordance with the experimental results with R2 of 98.9% and adj-R2 of 97.9%. Equilibrium data were well-represented by the Freundlich isotherm model with Kf = 14.74 which confirms multi-layer adsorption. Kinetic studies showed that pseudo second order model describes the adsorption kinetic behavior well.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Layered double hydroxide
  • Surface adsorption
  • Response Surface Methodology
  • optimization
علوم و فناوری رنگ
دوره 11، شماره 3
مهر 1396
صفحه 225-237

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار