فصلنامه

زمینه و هدف: رنگ­ ها آلاینده ­های مهمی هستند که منجر به ایجاد خطرات جدی برای انسان، دیگر حیوانات و موجودات زنده می­ شوند. رنگ ­ها با فرایندهای تصفیه هوازی قابل تجزیه نیستند. بنابراین، حذف آنها از پساب­ های صنعتی قبل از تخلیه به محیط زیست نیاز به توجه زیادی دارد. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی حذف رنگ متیل اورانژ توسط نانوذرات مغناطیسی نیکل از محلول آبی است.

روش بررسی: در این مقاله، نانوذرات مغناطیسی نیکل به روش هم‌رسوبی شیمیایی سنتز شدند و به عنوان جاذب برای حذف رنگ متیل اورانژ استفاده شدند. خصوصیات ظاهری نانوذرات مغناطیسی نیکل با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD)، pH نقطه صفر (pH_pzc) و آنالیز طیف ­سنجی تفکیک انرژی (EDX) بررسی شد. آزمایش به صورت ناپیوسته با mL 20 محلول متیل اورانژ با غلظت mg/L 40 در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. اثر متغیرهای pH (8-2)، مقدار جاذب (g 0/07-0/009) و زمان تماس (min 70-2) بر راندمان حذف رنگ بررسی گردید. در نهایت، داده ­های آزمایشگاهی با ایزوترم­ های لانگمویر، فروندلیچ و تمکین و با مدل­ های سینتیکی شبه درجه اول و دوم مطابقت داده شد.

یافته ­ها: تصویر TEM نشان داد، نانوذرات مغناطیسی نیکل در اشکال ظاهری کروی و در اندازه nm 12 هستند. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش زمان تماس تا min 20 و مقدار جاذب به میزان  g 0/04 کارایی حذف رنگ افزایش یافته است. بهترین pH برای حذف رنگ متیل اورانژ 2 بود. همچنین تحت این شرایط جذب از ایزوترم جذب لانگمویر با ضریب همبستگی 0/995 و مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضریب همبستگی 0/999 پیروی کرده است. بیشترین ظرفیت جذب جاذب تهیه شده برای ایزوترم لانگمویر mg/g 135 برآورد شد.

نتیجه­گیری: نانوذرات مغناطیسی نیکل می­تواند به عنوان یک جاذب موثر و در دسترس جهت حذف رنگ متیل اورانژ از پساب­ های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

زمینه و هدف: مواد فتوکاتالیستی به علت کاربرد گسترده­ای که در حفاظت از محیط زیست دارند به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته­اند. هدف این تحقیق بررسی و مطالعه آنالیز آماری فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات  ZnOو SnO₂  جهت حذف آلاینده متیل اورانژ از آب است.

روش بررسی: نانوذرات ZnO و SnO₂ به ترتیب به روش سل-ژل و شیمیایی سنتز شدند و متیل اورانژ به عنوان آلاینده مورد نظر انتخاب شد. تاثیر غلظت نانوذرات جهت حذف آلاینده در محدوده  0/25، 0/5 و 1 درصد وزنی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی تاثیر میزان تابش­دهی، سوسپانسیون حاوی آلاینده و نانوذرات در مدت زمان­های متفاوت و در محدوده 5 تا min 25 تحت تابش قرار گرفت. نتایج حاصل با استفاده از نرم افزار MSTATC, Ver 1.42 و آزمون آماری چند دامنه­ای دانکن (Duncan’s multiple range test) مورد بررسی قرار گرفت.

یافته‌ها: نتایج حاصل از آنالیز واریانس کارایی حذف متیل اورانژ نشان داد که در سوسپانسیون­های حاوی ZnO و SnO₂، زمان تابش­دهی، غلظت نانوذرات و اثر متقابل آنها در سطح احتمال 5 درصد دارای تاثیر معنی­داری بر روی حذف فتوکاتالیستی متیل اورانژ هستند. همچنین با افزایش زمان تابش­دهی از 5 تا مدت min 25 میزان حذف آلاینده در سوسپانسیون حاوی ZnO و SnO₂  به ترتیب به 42/97 درصد و 55/69 درصد می­رسد. بررسی تاثیر غلظت نانوذرات بر روی میزان حذف متیل اورانژ نیز نشان­دهنده افزایش میزان فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات با افزایش غلظت است.

نتیجه‌گیری: طبق نتایج بدست آمده مشاهده شد که میزان فعالیت فتوکاتالیستی ZnO نسبت به SnO₂ بیشتر است. بنابراین استفاده از ZnO جهت حذف آلاینده موثرتر است.