Removal of Methyl Green Dye using Nickel Oxide Nanoparticles

Document Type : Original Article

Author

Department of Chemistry, Faculty of Science, Golestan University, Gorgan, Iran

Abstract

In this study, a simple method was used to prepare nickel oxide nanoparticles. The prepared nickel oxide nanoparticles were characterized using Fourier Transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray powder diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) techniques. Also, the adsorption of methyl green solution at a concentration of 20 mg/L was investigated by changing the parameters of the amount of nickel oxide adsorbent, stirring time and temperature of the solution. The results show that the best condition for removing methyl green is to use 10 mg of nickel oxide adsorbent for 45 minutes at 45 °C. Therefore, this adsorbent will be able to remove similar colors.  

Keywords

Main Subjects

References

  1. Y. R. Zhang, S. L. Shen, S. Q. Wang, J. Huang, P. Su, Q. R. Wang, B. X. Zhao, A dual function magnetic nanomaterial modified with lysine for removal of organic dyes from water solution. Chem. Eng. J. 239(2014), 250-256.
  2. H. Gao, S. Zhao, X. Cheng, X. Wang, L. Zheng, Removal of anionic azo dyes from aqueous solution using magnetic polymer multi-wall carbon nanotube nanocomposite as adsorbent. Chem. Eng. J. 223(2013), 84-90.
  3. J. Goscianska, M. Marciniak, R. Pietrzak, Mesoporous carbons modified with lanthanum(III) chloride for methyl orange adsorption. Chem. Eng. J. 247(2014), 258-264.
  4. L. G. da Silva, R. Ruggiero, P. M. Gontijo, R. B. Pinto, B. Royer, E. C. Lima, T. H. M. Fernandes, T. Calvete, Adsorption of brilliant red 2BE dye from water solutions by a chemically modified sugarcane bagasse lignin. Chem. Eng. J. 168(2011), 620-628.
  5. م. حسین‌‌نژاد، ش. روحانی، مروری بر آخرین تحقیقات درباره سنتز مواد رنگزای فلورسنس با استفاده از روش ماکروویو. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. (1398)9، 69-59.
  6. T. H. Kim, C. Park, J. Yang, S. Kim, Comparision of disperse and reactive dye removals by chemical coagulation and fenton oxidation. J. Hazard. Mater. 112(2004), 95-103.
  7. Y. Yao, F. Xu, M. Chen, Z. Xu, Z. Zhu, Adsorption behavior of methylene blue on carbon nanotubes. Bioresour. Technol. 101(2010), 3040-3046.
  8. J. Galan, A. Rodriguez, J.M. Gomez, S.J. Allen, G.M. Walker, Reactive dye adsorption onto a novel mesoporous carbon, Chem. Eng. j. 219(2013), 62-68.
  9. D. P. Li, Y. R. Zhang, X. X. Zhao, B. X. zhao, Magnetic nanoparticles coated by aminoguanidine for selective adsorption of acid dyes from aqueous solution. Chem. Eng. J. 232(2013), 425-433.
  10. M. Khayat, A.Y. Zahrim, N. Hilal, Modelling and optimization of coagulation of highly concentrated industrial grade leather dye by response surface methodology. Chem. Eng. J. 167(2011), 77-83.
  11. M. Janus, E. Kusial, J. Choina, J. Ziebro, A.W. Morawski, Enhanced adsorption of two azo dyes produced by carbon modification of TiO2. Desalination. 249(2009), 359-363.
  12. س. ح. مرتضوی میلانی، ع. صباغ الوانی، ر. سلیمی، ح. سامعی، مطالعه روش‌‌های تخریب مواد رنگزای آلی توسط نانوذرات فوتوکاتالیستی. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. (1398) 9، 8-1.
  13. م. فائمی‌‌زاده، م. خواجه‌‌مهریزی، کاربرد فوتوکاتالیست‌‌ها و عوامل موثر بر آن‌‌ها در تصفیه پساب‌‌های رنگی. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. 9 (1398) 20-9.
  14. م. مقصودی، ش. خامنه‌‌اصل، مروری بر روش‌‌های بهبود نانولوه‌‌های TiO2 برای استفاده در تجزیه فوتوکاتالیستی مواد رنگزا. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. (1398)9، 29-21.
  15. م. گل‌‌محمدی، ع. صباغ الوانی، ح. سامعی، ر. سلیمی، مروری بر ویزگی‌‌های فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت‌‌های حاوی اکسید گرافن جهت استفاده در غشاهای پلیمری به منظور تخریب پساب‌‌های رنگی. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. (1398)9، 22-13.
  16. آ. جعفری راد، ر. میرزاجانی، حذف رنگ تارترازین به وسیله کربن فعال اصلاح شده با نانوذرات اکسید مس .، فصلنامه کاربرد شیمی در محیط زیست. (1393)19، 12-5.
  17. ر. انصاری، ا. محمدپور نسیه، ا. رسولی گرمارودی، ح. کرمانیان، حذف رنگینه متیلن بلو توسط خاک اره پوشش دهی شده با نانوذرات منیزیم اکسید. مجله علمی شیمی کاربردی. (1397)13، 237-219.
  18. س. سبحان اردکانی، ر. زندی پاک، حذف رنگ متیل اورانز از محیط‌‌های آبی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی نیکل: مطالعه تعادلی و سینیتیکی. مجله سلامت و محیط زیست. (1395)9، 258-254.
  19. ع. جعفر‌‌قلی‌‌نژاد، ل. ترکیان، م. دقیقی اصلی، بررسی جذب سطحی رنگ اورانژ G به‌‌وسیله کامپوزیت Ag/CMK-3. نشریه پژوهش‌‌های کاربردی در شیمی. (1394)9، 54-47.
  20. ل. عدل‌‌نسب، ل. حیدری، س. اوسطی، آ. پیری‌‌صدیق، بررسی حذف رنگدانه‌‌های آلی از نمونه‌‌های محیطی با استفاده از سنتز نانوذرات مغناطیسی عامل‌‌دارشده با پورفیرین. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1395)10، 116-107.
  21. ا. قهرمانی، م.ت. قانعیان، ا. ابویی مهریزی، ژ. قوامی، ک. احمدی، م. تقوی، ش. صادقی، بررسی کارایی و اثربخشی نانوذرات اکسید منیزیم در حذف رنگ راکتیو یلو 3 از محیط‌‌های آبی. مجله دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی. (1395)8، 124-117.
  22. H. A. Al-Aoh, Adsorption performances of nickel oxide nanoparticles (NiO NPs) towards bromophenol blue dye (BB), Desal. Water Treat. 110 (2018) 229-238.
  23. H. Hu, G. Chen, C. Deng, Y. Qian, M. Wang, Q. Zheng, Green microwave-assisted synthesis of hierarchiral NiO architectures displaying a fast and high adsorption behavior for Congo red, Mater. Lett. 170 (2016) 139-141.
  24. Y. Zheng, B. Zhu, H. Chen, W. You, C. Jiang, J. Yu, Hierarchical flower-like nickel(II) oxide microspheres with high adsorption capacity of Congo red in water. J. Colloid Interface Sci. 504(2017), 688-696.
  25. M. Rashad, H. A. Al-Aoh, Promising adsorption studies of bromophenol blue using copper oxide nanoparticles, Desal. Water Treat. 139(2019), 360-368.
  26. X. Liu, Z. Li, Q. Zhang, F. Li, T, Kong, CuO nanowires prepared via a facile silution route and their photocatalytic property. Mater. Lett. 72(2012), 49-52.
  27. M. Rashad, N. M. Shaalan, A. M. Abd-Elnaiem, Degradation enhancement of methylene blue on ZnO nanocombs synthesized by thermal evaporation technique. Desal. Water Trat. 57(2016), 26267-26273.
  28. ر. آرمند، گ. ریگی، ر. علیزاده، حذف رنگ مستقیم سبز 6 با استفاده از نشانده شدن آنزیم لاکاس بر روی نانوذرات فریت روی از محلول‌‌های آبی، مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، 16 (1396)، 868-857.  
  29. N. M. Mahmoodi, J. Abdi, Surface modified cobalt ferrite nanoparticles with cationic surfactant: synthesis, multicomponent dye removal modeling and selectivity analysis, Prog. Color Colorants Coat. 12 (2019) 163-177.
  30. M. Baghat, A. A. Farghalo, W. El Rouby, M. Khedr, M.Y. Mohassab-Ahmed, Adsorption of methyl green dye onto mult-walled carbon nanotubes decorated with Ni nanoferrite. Appl. Nansci. 3(2013), 251-261.
  31. A. D. Khalaji, Preparation and characterization of NiO nanoparticles via solid-state thermal decomposition of Ni(II) complex. J. Clust. Sci. 24(2013), 189-195.
  32. A. D. Khalaji, Preparation and characterization of NiO nanoparticles via solid-state thermal decomposition of Ni(II) Schiff base complexes [Ni(salophen)] and [Ni(Me-salophen)]. J. Clust. Sci. 24(2013), 209-215.
  33. A. D. Khalaji, M. Nikookar, D. Das, Preparation and characterization of nickel oxide nanoparticles via solid-state thermal decomposition of dinuclear nickel(II) Schiff base complex [Ni2(Brsal-1,3-ph)2] as new precursor. Res. Chem. Intermed. 41(2015), 357-363.
  34. N. M. Mahmoodi, J. Abdi, D. Bastani, Direct dyes removal using modified magnetic ferrite nanoparticles. J. Environment. Health Sci. Eng. 12(2014), 96.
  35. S. Yavari, N. M. Mahmodi, P. Yetmouri, B. Shahmoradi, Cobalt ferrite nanoparticles: Preparation, characterization and anionic dye removal capability. J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 59(2016), 320-329.
  36. L. Ai, Y. Zeng, Hierarchical porous NiO architectures as highly recyclable adsorbents for efficient removal of organic dye from aqueous solution. Chem. Eng. J. 215-216(2013), 269-278.
  37. H. A. Al-Aoh, Adsorption performances of nickel oxide nanoparticles (NiO NPs) towards bromophenol blue dye (BB). Desal. Water Treat. 110(2018), 229-238.
  38. N. Alizadeh, M. Mahjoub, Removal of crystal violet dye from aqueous solution using surfactant modified NiFe2O4 as nanoadsorbent; isotherms, thermodynamics and kinetics studies. J. Nanoanalysis. 4(2017), 8-19.
Journal of Color Science and Technology
Volume 15, Issue 1
April 2021
Pages 71-77

Files

Share

How to cite

Statistics