امواج ماکروویو به عنوان یک منبع انرژی کارآمد، قابل کنترل و ارزان جهت اصلاح ساختمان و شیمی سطح جاذب کربن فعال؛ حذف موثر سرخ کنگو از پساب های صنعتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

Department of Analytical Chemistry, IAU

10.30509/jcst.2024.167315.1228

چکیده

کارایی امواج ماکروویو به عنوان یک روش سریع با قابلیت کنترل بالا جهت اصلاح ساختار جاذب کربن فعال (AC) بررسی گردید. پوست گردو بومی منطقه کامیاران به عنوان ماده خام استفاده شد. جاذب به روش فعال سازی شیمیایی توسط ZnCl2 با برنامه دمایی مشخص تهیه گردید. امواج ماکروویو با توان های 200، 400 و 600 وات به مدت زمان یک دقیقه اعمال و سه نمونه جاذب AC-200، AC-400 وAC-600 تولید شدند. خصوصیات ساختاری جاذب ها با روش های آنالیز عنصری، SEM، FT-IR و BET بررسی شد. تصاویر SEM و طیف های FT-IR تغییر در مورفولوژی و شیمی سطح جاذب را اثبات نمود. طی یک مطالعه مقایسه ای از AC و AC-400 جهت حذف سرخ کنگو استفاده شد. متغیرهای زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اولیه رنگ و pH محلول بهینه گردیدند. در شرایط بهینه میزان حذف رنگ توسط AC و AC-400 در سطح غلطتیmg/L 130 به ترتیب 38/61 و 36/94 درصد حاصل شد. مطالعات سینیتیکی و ایزوترمی پیروی فرآیند حذف رنگ از مدل شبه درجه دوم و فروندلیچ را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Microwaves as an efficient, controllable, and low-cost energy source for modifying the structure and surface chemistry of activated carbon adsorbent; Effective removal of congo red from industrial wastewater

نویسندگان [English]

  • Bahram Ebrahimi
  • Sirwan Mohammadiazar
Department of Analytical Chemistry, IAU
چکیده [English]

The effectiveness of microwaves as a method to modify the structure of activated carbon (AC) absorbent was investigated. The endemic walnut shell of the Kamyaran region was used as raw material. The adsorbent was prepared by chemical activation by ZnCl2 with a specific temperature program. Microwaves with 200, 400, and 600 watts powers were applied for one minute, and three adsorbent samples AC-200, AC-400, and AC-600 were produced. The structural characteristics of the adsorbents were investigated by elemental analysis, SEM, FT-IR, and BET methods. SEM images and FT-IR spectra proved the change in the morphology and surface chemistry of the absorbents. During a comparative study, AC and AC-400 were used to remove congo red. The variables of contact time, adsorbent dosage, initial dye concentration, and the pH of the dye solution were optimized. In optimal conditions, the dye removal by AC and AC-400 at the level of 130 mg/L was 61.38 and 94.36%, respectively. Kinetic and isotherm studies showed that the dye removal process follows the pseudo-second-order and Freundlich models.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Walnut shell
  • Congo red
  • Modified adsorbent
  • Activated carbon
  • Microwaves