بررسی حذف هم‌زمان رنگزای بازی‌نارنجی 2 و نیکل (II) از محلول‌های آبی درحضور نانورس اصلاح‌شده در سامانه شویش پیوسته با به‌کارگیری روش سطح‌پاسخ (RSM)

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 10، دوره 16، شماره 3، آذر 1401، صفحه 109-124   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jacr.2022.698061

نویسندگان

آرمین گروئیان¹؛ علی نیازی^{* 2}؛ الهه کنوز³

¹دانشجوی دکتری شیمی تجزیه، گروه شیمی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی ، اراک، ایران.

²استاد شیمی تجزیه، گروه شیمی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

³دانشیار شیمی تجزیه، گروه شیمی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

چکیده

       در پژوهش حاضر، حذف رنگ بازی نارنجی 2 (BO2) و نیکل (II) از محلول­های آبی با نانورس مونتموریلونیت (MMT) اصلاح­شده مطالعه شد. برای تعیین ویژگی­های جاذب، روش­های FESEM و EDS-Mapping به­کاربرده شد. فرایند حذف آلاینده­ها از راه طراحی و ساخت ستون شویش پیوسته بررسی شد و اثر متغیرهای مؤثر بر فرایند شامل غلظت­ رنگ و نیکل (II)، pH، طول ستون و تعداد دفعه­های شویش ارزیابی شد. روش طراحی آزمایش سطح­پاسخ (RSM) با استفاده از طرح مرکب مرکزی (CCD) برای بررسی اثر عامل­های آزمایشگاهی بر فرایند حذف هم­زمان BO2 و نیکل (II) در سامانه پیوسته به­کاربرده شد و برهم­کنش متغیرها با نمودار­های سطح­پاسخ مطالعه شد. با توجه به نتیجه­های RSM و بهینه­سازی حذف هم­زمان حذف رنگزای بازی نارنجی 2  و نیکل (II) با به­کارگیری تابع مطلوب­بودن، مقادیر بهینه برای پنج متغیر غلظت رنگ، غلظت فلز، pH، طول ستون و تعداد چرخه­­های شویش به­ترتیب برابر با mg l^-1 07_/12، mg l^-1 97_/12، 18_/8، cm 97_/12 و 2 بار شویش به­دست آمده است. نتیجه­های حذف رنگزای BO2 و نیکل (II) در سامانه شویش پیوسته با نانورس مونتموریلونیت اصلاح­شده نشان داد که این روش می­تواند برای جذب آلاینده­ها از محلول­های آبی کارآمد باشد.

کلیدواژه‌ها

نانورس مونتموریلونیت؛ بازی نارنجی 2؛ نیکل (II)؛ روش سطح‌پاسخ؛ سامانه شویش پیوسته

مراجع

[1] Gamoudi, S.; Srasra, E.; J. Mol. Struct. 1193, 522-531, 2019.

[2] Berradi, M.; Hsissou, R.; Khudhair, M.; Assouag, M.; Cherkaoui, O.; El Bachiri, A.; El Harfi, A.; Heliyon 5, e02711 2019.

[3] Pimol, P.; Khanidtha, M.; Prasert, P.; J. Environ. Sci. 20, 760-768, 2008.

[4] Salleh, M.A.M.; Mahmoud, D.K.; Karim, W.A.W.A.; Idris, A.; Desalination 280, 1-13, 2011.

[5] Vieira, R.M.; Vilela, P.B.; Becegato, V.A.; Paulino, A.T.; J. Environ. Chem. Eng. 6, 2713-2723, 2018.

[6] Hisada, M.; Tomizawa, Y.; Kawase, Y.; J. Environ. Chem. Eng. 7, 103157, 2019.

[7] Hajiaghababaei, L.; Abozari, S.; Badiei, A.; Zarabadi Poor, P.; Dehghan Abkenar, S.; Ganjali, M.R.; Mohammadi Ziarani, G.; Iran. J. Chem. Chem. Eng. 36, 97-108, 2017.

[8] Gunatilake, S.; Methods 1, 14, 2015.

[9] Li, F.; Huang, J.; Xia, Q.; Lou, M.; Yang, B.; Tian, Q.; Liu, Y.; Sep. Purif. Technol. 195, 83-91, 2018.

[10] Rodrigues Pires da Silva, J.; Merçon, F.; Guimarães Costa, C.M.; Radoman Benjo, D.; Desalin. Water Treat. 57,19466-19474, 2016.

[11] Shen, C.; Pan, Y.; Wu, D.; Liu, Y.; Ma, C.; Li, F.; Ma, H.; Zhang, Y.; Chem. Eng. J. 374, 904-913, 2019.

[12] Hassan, M.M.; Carr, C.M.; Chemosphere 209, 201-219, 2018.

[13] Yagub, M.T.; Sen, T.K.; Afroze, S.; Ang, H.M.; Adv. Colloid Interface Sci. 209, 172-184, 2014,

[14] Adeyemo, A.A.; Adeoye, I.O.; Bello, O.S.; Appl. Water Sci. 7, 543-568, 2017.

[15] Uddin, F.; Metall. Mater. Trans. A 39, 2804-2814, 2008.

[16] Mukherjee, S.; “The Science of Clays”, Springer, Dordrecht, 2013.

[17] Uddin, M.K.; Chem. Eng. J. 308, 438-462, 2017.

[18] Murray, H.H.; Appl. Clay Sci. 17, 207-221, 2000.

[19] Kausar, A.; Iqbal, M.; Javed, A.; Aftab, K.; Bhatti, H.N.; Nouren, S.; J. Mol. Liq. 256, 395-407, 2018.

[20] Mahvi, A.H.; Dalvand, A.; Water Qual. Res. J. 55, 132-144, 2020.

[21] Almeida, C.; Debacher, N.; Downs, A.; Cottet, L.; Mello, C.; J. Colloid Interface Sci. 332, 46-53, 2009.

[22] Xu, D.; Zhou, X.; Wang, X.; Appl. Clay Sci. 39, 133-141, 2008.

[23] Bezerra, M.A.; Santelli, R.E.; Oliveira, E.P.; Villar, L.S.; Escaleira, L.A.; Talanta 76, 965-977, 2008.

[24] Chelladurai, S.J.S.; Murugan, K.; Ray, A.P.; Upadhyaya, M.; Narasimharaj, V.; Mater. Today: Proc. 37, 1301-1304, 2021.

[25] Karimifard, S.; Moghaddam, M.R.A.; Sci. Total Environ. 640, 772-797, 2018.

[26] Nair, A.T.; Makwana, A.R.; Ahammed, M.M.; Water Sci. Technol. 69, 464-478, 2014.

[27] Geroeeyan, A.; Niazi, A.; Konoz, E.; Water Sci. Technol. 83, 2271- 2286, 2021.

[28] Batista, A.; Melo, V.; Gilkes, R.; Appl. Clay Sci. 135, 447-456, 2017.

[29] Rao, R.A.K.; Kashifuddin, M.; Arabian J. Chem. 9, S1233-S1241, 2016.