سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت مغناطیسی کربن فعال اصلاح شده با اکسید کلسیم به منظور حذف ماده‏ رنگ‏زای مالاشیت سبز از محلول‏های آبی: مطالعه تعادلی و سینتیکی فرایند جذب

رنگ‏زا‏ها از مهم ترین آلاینده‏های صنعتی راه یافته به محیط‏زیست به حساب می‏آیند و ازاین‏رو حذف آنها از پساب‏های صنعتی امری بسیار مهم است. در این میان ارایه روشی اقتصادی و با کارایی زیاد برای حذف رنگ‏زا مالاشیت سبز که از رنگ‏زا‏های بسیار سمی برای محیط‏زیست و انسان است، مهم و ضروری است. در این پژوهش حذف رنگ‏زا مالاشیت سبز با استفاده از یک جاذب مقرون به صرفه و موثر بررسی شد که در راستای آن از کربن فعال حاصل از هسته خرما استفاده شد. کربن فعال حاصل از هسته خرما با استفاده از نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 و اکسید کلسیم به روش رسوب‏دهی شیمیایی اصلاح شد. خواص و ویژگی‏های این سه جاذب با استفاده از آنالیزهای FTIR، VSM، TGA، XRD و SEM بررسی شد. پارامترهای موثر بر فرایند جذب از جمله pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه رنگ‏زا مالاشیت سبز بهینه‏سازی شدند. پژوهش های تعادلی و سینتیکی فرایند جذب با استفاده از مدل‏های رایج و مختلف انجام شد. نتایج به‏دست آمده نشان داد شرایط بهینه برای جذب رنگ‏زای مالاشیت سبز با استفاده از جاذب مورد بررسی عبارت است از: غلظت اولیه برابر با 10 میلی‏گرم در لیتر، pH برابر 7، زمان تماس برابر با 20 دقیقه، دوز جاذب برای AC، AC/Fe3O4 و AC/Fe3O4/CaO به‏ترتیب برابر با 3، 3 و 2 گرم بر لیتر. همچنین مدل فروندلیچ توانایی بیشتری برای توصیف رفتار تعادلی فرایند و مدل سینتیک شبه درجه دوم توانایی مناسبی برای بیان سینتیک واکنش دارد. بیشینه ظرفیت جذب تعیین شده با استفاده از مدل لانگمیر برای AC، AC/Fe3O4 و AC/Fe3O4/CaO به‏ترتیب برابر با 9/50، 7/85 و 4/107 میلی‏گرم بر گرم به‏دست آمد. توانایی واجذبی و استفاده مجدد AC/Fe3O4/CaO تا 8 مرحله بررسی شد که نتایج نشان داد جاذب‏ مذکور توانایی چندین مرتبه استفاده مجدد در فرایند جذب سطحی را دارد. نتایج نشان داد اصلاح کربن فعال با نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 و اکسید کلسیم موجب افزایش بازدهی جذب آن می شود و آن ‏را به یک جاذب مناسب برای تجاری سازی تبدیل می ‏سازد.