محمد یاسر معصومی

این پژوهش در چهار بخش به شرح زیر انجام شده است. در این بخش اول این پژوهش، جاذب جدیدی با فرمول مولکولی Ag@CaO@CoFe2O4Ag@CaO@CoFe_2O_4Ag@CaO@CoFe2O4 سنتز شده و برای حذف رنگ تولوییدین بلو با بالاترین درصد جذب استفاده شد. این جاذب به کمک طیف‌سنجی مادون قرمز (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، اشعه ایکس انرژی پراکنده (EDX)، مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی (VSM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدان (FESEM) و تخلخل‌سنجی (BET) شناسایی شد. شرایط بهینه با استفاده از طرح باکس بنکن به شرح زیر به دست آمد: مقدار جرم جاذب 0/02 گرم، غلظت اولیه رنگ تولوییدین بلو 600 میلی‌گرم بر لیتر و pH برابر با 10. بر اساس مدل لانگمویر (R²=0/9990)، حداکثر ظرفیت جذب تک‌لایه رنگ تولوییدین بلو 2411 میلی‌گرم بر گرم و درصد حذف رنگ 98/60 درصد است. مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم فرآیند را به خوبی توصیف می‌کند. در این بخش دوم این پژوهش از جاذب Ag@CuO@CoFe2O4Ag@CuO@CoFe_2O_4Ag@CuO@CoFe2O4 برای حذف رنگ کنگو رد استفاده شد. روش‌های FT-IR ،VSM ،FESEM ،EDX ،XRD و BET برای شناسایی جاذب مورد استفاده قرار گرفت. پنج عامل بر پاسخ مؤثر شناخته شد. از طرح مرکب مرکزی مرکز وجه‌دار برای بهینه‌سازی شرایط و درصد حذف استفاده شد. مقادیر بهینه برای شرایط بهینه عبارتست از: غلظت اولیه رنگ کنگو رد برابر با 50 میلی‌گرم بر لیتر، pH برابر 2، جرم جاذب برابر با 0/005 گرم، دما برابر با 55 درجه سانتی‌گراد و زمان برابر با 42 دقیقه است. حداکثر ظرفیت جذب رنگ کنگو رد 7/2400 میلی‌گرم بر گرم و درصد حذف رنگ 99/85 درصد است. نتایج به دست آمده نشان داد که فرآیند به خوبی از همدماهای فروندلیچ (R²=0/9917) و نیز مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم پیروی می‌کند، علاوه بر این که واکنش غیرخودبه‌خودی و گرماگیر است. در این بخش سوم این پژوهش از جاذب PANI@γ−Al2O3PANI@\gamma-Al_2O_3PANI@γ−Al2O3 برای حذف رنگ تارترازین استفاده شد. روش‌های FT-IR ،VSM ،FESEM ،EDX ،XRD و BET برای تجزیه و تحلیل ساختار جاذب استفاده شد. به کمک طرح پلاکت برمن از میان پنج عاملی که مورد بررسی قرار گرفت، سه عامل غلظت، pH و جرم جاذب بر پاسخ مؤثر تشخیص داده شد. از طرح دالرت به منظور بهینه‌سازی شرایط و به حداکثررساندن ظرفیت جذب استفاده شد و شرایط بهینه شامل: غلظت اولیه رنگ تارترازین 462/67 میلی‌گرم بر لیتر، مقدار جاذب استفاده شده 0/02 گرم و دمای واکنش 39/45 درجه سانتی‌گراد است. حداکثر ظرفیت جذب رنگ تارترازین 518/5 میلی‌گرم بر گرم و درصد حذف رنگ 98/97 درصد است. بررسی‌های انجام شده نشان داد که فرآیند جذب از همدماهای فروندلیچ (R²=0/9784) تبعیت نموده و از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم پیروی می‌کند. با توجه به بررسی‌های ترمودینامیکی فرآیند جذب سطحی غیرخودبه‌خودی و گرماگیر است.