بررسی کارایی نانولوله کربن مغناطیسی شده در حذف آلاینده آنیلین از محلول آبی

آنیلین ماده ای است که در صنایع شیمیایی و در فرآیندهای مختلفی نظیر تولید آفت کشها، سفید کننده های شیمیایی، رنگهای نساجی و غیره استفاده می گردد. به دلیل اثرات منفی آنیلین بر روی محیط زیست که به دلیل سخت تجزیه بودن این ماده می باشد، روش های مختلفی جهت حذف این ماده مورد بررسی قرار گرفته است. هدف کاربردی این طرح بررسی کارایی نانولوله کربن مغناطیسی شده در حذف آلاینده آنیلین از محلول آبی می باشد.

نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4-CNT در مطالعه حاضر به روش هم ترسیبی (Co-Percipitation) تهیه گردید. مورفولوژی سطح جاذب، شکل و اندازه نانوذرات مغناطیسی CNT-Fe3O4 به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و میکروسکوپ الکترونی انتقالی (TEM) بررسی شد. همچنین برای تعیین ویژگی های فیزیکی جاذب نظیر مساحت سطحی، اندازه و حجم حفرات و توزیع آنها بر روی جاذب از آنالیز BET  استفاده شد. به منظور تعیین الگوی پراکنش اشعه ایکس و تعیین خلوص ذرات Fe3O4 تولیدی از دستگاه پراش اشعه ایکس(XRD) استفاده گردید. ویژگی های مغناطیسی جاذب سنتز شده برای قبل و بعد از جذب سطحی به وسیله تکنیک FTIR مورد آنالیز قرار گرفت. به منظور بهینه سازی شرایط جذب و تعیین مقادیر بهینه هر یک از فاکتورهای موثر بر فرایند جذب (pH ، زمان تماس، مقدار جاذب، غلطت اولیه آنیلین و دما) ، آزمایشات جذب انجام شد و غلظت آنیلین توسط روش اسپکتروفتومتری تعیین شد.

آنالیزهای SEM , TEM نشان داد که نانو لوله های کربنی مغناطیسی تقریبا به صورت یکنواخت بوده و دارای قطر متوسط 5 نانو متر و طول متوسط 100 نانومتر هستند. همچنین آنالیز XRD نشان دهنده تثبیت اکسید آهنFe3O4 بر روی نانو لوله های کربنی می باشد. آنالیز FTIR مربوط به جذب آلاینده آنیلین بر روی جاذب نانولوله کربن مغناطیسی شده، نشان می دهد که باند آلاینده آنیلین بر روی جاذب پدیدار شده است.

نتایج مطالعه نشان داد که جاذب MWCNT مغناطیسی، قادر به حذف موثر آلاینده آنیلین از محیطهای آبی می باشد. آنالیزهای آماری نشان داد که پارامترهای pH، غلظت جاذب، غلظت آلاینده، دما و زمان تماس بر روی راندمان حذف آلاینده موثر هستند.