ارزیابی کارایی نانو ورقه‌های گرافن درحذف رنگ‌های آلی از محلول‌های آبی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

3 دانشگاه ملایر، ملایر ، ایران

10.30509/jcst.2025.167552.1259

چکیده

این پژوهش با هدف ارزیابی کارایی نانوصفحات گرافن در حذف رنگ‌های کاتیونی رودامین B، مالاشیت سبز و متیلن بلو از محلول‌های آبی انجام شد. آزمایش‌ها با بررسی اثر پارامترهایی مانند مقدار جاذب (۱ تا ۵ گرم بر لیتر)، pH (۳ تا ۷)، زمان تماس (۱۰ تا۱۸۰ دقیقه) و دما (۲۰ تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد) انجام شد. راندمان جذب مالاشیت سبز در شرایط بهینه (pH = 4، دما 40°C، جاذب 2 گرم بر لیتر، زمان 90 دقیقه) برابر 15/88 % و بالاتر از دو رنگ دیگر بود. مطالعه ایزوترم‌ها نشان داد که جذب مالاشیت سبز و متیلن بلو از مدل لانگمویر( 90/0 R²>) و رودامین B از مدل فروندلیچ (R² برابر 990/0) تبعیت می‌کند. داده‌های سینتیکی نیز بهترین برازش را با مدل شبه‌مرتبه دوم (98/0< R² ) داشتند که بیانگر جذب شیمیایی است. پارامترهای ترمودینامیکی نیز گرماگیر و خودبه‌خودی بودن فرایند جذب را تأیید کردند. نتایج نشان می‌دهد نانوصفحات گرافن جاذبی کارآمد، اقتصادی و سازگار با محیط‌زیست برای حذف رنگ‌های کاتیونی از فاضلاب صنعتی هستند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Efficiency of Graphene Nano-sheets in the Removal of Organic Dyes from Aqueous Solutions

نویسندگان [English]

  • Shahriar Mahdavi 1
  • sadegh yousefi ourand 2
  • firouzeh norouzi goldareh 3
  • Amin Toranjian 2
1 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Malayer University, Malayer, Iran
2 Malayer University, Malayer, Iran.
3 Malayer University, Malayer, Iran
چکیده [English]

This study was conducted to evaluate the efficiency of graphene nanosheets in the removal of cationic dyes Rhodamine B, Malachite Green, and Methylene Blue from aqueous solutions. Experiments were performed by investigating the effects of parameters such as adsorbent dosage (1 to 5 g/L), pH (3 to 7), contact time (10 to 180 minutes), and temperature (20 to 60 °C). The adsorption efficiency of Malachite Green under optimal conditions (pH = 4, temperature 40 °C, adsorbent dosage 2 g/L, contact time 90 minutes) was 88.15%, which was higher than that of the other two dyes. Isotherm studies showed that the adsorption of Malachite Green and Methylene Blue followed the Langmuir model (R² > 0.90), while Rhodamine B followed the Freundlich model (R² = 0.99). Kinetic data best fitted the pseudo-second-order model (R² > 0.98), indicating chemisorption. Thermodynamic parameters also confirmed that the adsorption process was endothermic and spontaneous. The results demonstrate that graphene nanosheets are efficient, economical, and environmentally friendly adsorbents for the removal of cationic dyes from industrial wastewater.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface adsorption
  • Rhodamine B
  • Malachite green
  • Methylene blue
  • Graphene nanosheets
علوم و فناوری رنگ

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 08 مرداد 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار