تهیه نانوکامپوزیت پلی پیرول/نانوسیلیکا جهت حذف رنگزای اسیدی آبی 62 از محیط‌های آبی: مدل‌سازی با استفاده از سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی

نانومواد

مقاله 2، دوره 8، شماره 28، اسفند 1395، صفحه 229-242   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

خدیجه آقاجانی¹؛ حبیب اله طیبی^{* 2}

¹1- گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

²گروه مهندسی نساجی، دانشگاه آزاد اسلامی،‌ واحد قائمشهر، قائمشهر، ایران

چکیده

در این مطالعه نانوذرات سیلیکا از پیش‌ماده تترا اتیل ارتوسیلیکات سنتز شده و سپس نانوکامپوزیت آن با پلیمر پلی پیرول تهیه و به منظور حذف رنگزای اسیدی آبی 62 استفاده گردید. پراش اشعه ایکس به منظور تایید سنتز نانوسیلیکا، میکروسکوپ الکترونی روبشی برای تعیین مورفولوژی سطح، میکروسکوپ الکترونی عبوری برای اندازه‌گیری ذرات نانوسیلیکا سنتز شده و همچنین طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه به منظور تایید و عامل‌دار شدن نانوذرات سیلیکا با پلیمر پلی پیرول استفاده شد. پارامترهای موثر بر حذف رنگزا از جمله pH، مقدار جاذب، زمان، دما و غلظت بررسی و بهینه شدند. دستگاه اسپکتروفتومتر جذبی به منظور تعیین مقدار ماده رنگزا در محلول استفاده شد. در این مقاله علاوه بر انجام آزمایشات عملی از مدل سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS) برای پیش‌بینی خروجی بر حسب ورودی استفاده شده است. خروجی در این مدل میزان جذب و ورودی‌ها شامل 5 پارامتر دما، میزان جاذب، غلظت، زمان و pH می‌باشند. برای ارزیابی مدل از سه معیار ضریب همبستگی (CC)، مجذور میانگین مربع خطا (RMSE) و میانگین قدرمطلق درصد خطا (MAPE) استفاده شده است. آزمایشات انجام شده و نتایج به دست آمده نمایانگر دقت بالای مدل پیشنهادی در فرآیند پیش‌بینی است که این مساله کاهش میزان هزینه را به دنبال خواهد داشت، زیرا با وجود مدلی جهت پیش‌بینی، نیازی به انجام تمام آزمایشات به ازای تمام ترکیبات ورودی نخواهد بود.

کلیدواژه‌ها

نانوکامپوزیت؛ نانوسیلیکا؛ رنگزای اسیدی آبی 62؛ مدل سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی

مراجع