بهینه سازی حذف کادمیم(II) از محلول آبی توسط نانوذره های کبالت اکسید با استفاده از مدل تاگوچی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز،اهواز، ایران

چکیده

مدل تاگوچی مدلی برای تحلیل آزمایش ­ها می ­باشد که با استفاده از تعداد معینی آزمایش میزان تأثیر و سطح­ های بهینه عامل ­های مؤثر را پیش بینی می نماید. این مطالعه با هدف بهینه سازی فرایند جذب کادمیوم توسط نانوذره ­های کبالت اکسید با استفاده از مدل تاگوچی انجام شد. نانو ذره ­های سنتز شده‌ی  Co3O4 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف بینی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) مشخصه‌یابی شد. به منظور بهینه سازی فرایند جذب کادمیوم توسط نانوذره ­های کبالت اکسید ، 4 پارامتر تأثیرگذار در فرایند جذب: دما، مقدار جاذب، زمان و  pH به عنوان آرایه انتخاب شدند. هر کدام از این آرایه ها دارای 4 سطح بودند که سطح­ های انتخاب هر یک از آن ها برای طراحی آزمایش به روش تاگوچی ارایه شد. بهینه سازی فرایند جذب با مدل تاگوچی نشان داد که عامل ­های مورد نظر برای بهینه سازی شرایط به ترتیب: مقدار جاذب 25  میلی گرم ،, pH برابر 8، زمان تماس20 دقیقه و دما 15 درجه سلسیوس می ­باشد. راندمان جذب کادمیوم بر روی  نانوذره­ های کبالت اکسید در شرایط بهینه برابر با  21/96 درصد تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Shayegan Mehr E.,Sorbiun M., Ramazani A., Taghavi Fardood S., Plant-Mediated Synthesis of Zinc Oxide and Copper Oxide Nanoparticles by Using Ferulago Angulata (schlecht) Boiss Extract and Comparison of Their Photocatalytic Degradation of Rhodamine B (RhB) under Visible Light Irradiation,Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 29(2): 1333-1340 (2018).
[2] Kamran S., Amiri Shiri N., A Comparative Study for Adsorption of Alizarin Red S from Aqueous Samples by Magnetic Nanoparticles of Fe3O4, CoFe2O4 and Ionic Liquid-Modified Fe3O4,Chemical Methodologies (Chem. Method.), 3(1) 1-84, 24-38 (2018).
[3] Rasouli N., SalavatiH., Movahedi M., Rezaei. A., An Insight on Kinetic Adsorption of Congo Red Dye from Aqueous Solution Using Magnetic Chitosan Based Composites as Adsorbent, Chemical Methodologies (Chem. Method.), 1(1) 1-93: 79-93 (2017).
[4] Modirshahla N., Behnajady M.A., Jangi Oskui M.R., Investigation of the Efficiency of ZnO Photocatalyst in the Removal of p-Nitrophenol from Contaminated Water, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 28(1): 49-55 (2009).
[5] Sorbiun M., Shayegan Mehr E., Ramazani A., Taghavi Fardood S., Green Synthesis of Zinc Oxide and Copper Oxide Nanoparticles Using Aqueous Extract of Oak Fruit Hull (Jaft) and Comparing Their Photocatalytic Degradation of Basic Violet 3, International Journal of Environmental Research., 12(1): 29-37 (2018).
[6] Khatamian M., Daneshvar N., Sabaee S., Heterogeneos Photocatalytic Decolorization of Brown NG by TiO2-UV Process, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 29(3): 19-25 (2010).
[7] Yang W-W, Miao A-J., Yang L-Y., Cd2+ Toxicity as Affected by Bare TiO2 Nanoparticles and Their Bulk Counterpart, Ecotoxicology and Environmental Safety, 85: 44-51 (2012).
[8] خسروی، ا.؛ اسم حسینی، م.؛ خضری، س.؛ حبیبی مهر، م.؛ حذف فلزات سنگین دو ظرفیتی (کادمیم، کبالت، روی، سرب و آمونیوم) از پساب ها با استفاده از زئولیت طبیعی استان آذربایجان غربی، مجله اندیشه علوم شیمی کاربردی دانشگاه سمنان، 20: 60 تا 74 (1390).
[9] Ossman M., Mansour M., Removal of Cd(II) Ion from Wastewater by Adsorption onto Treated old Newspaper: Kinetic Modeling and Isotherm Studies, Journal of Industrial Chemistry, 4: 13 (2013).
[10] حسین ­زاده، ا.؛ رحمانی، ع.؛ بررسی کارایی حذف یونهای کادمیوم از محیط های ابی باکربن فعال تولیدی ازتایرهای فرسوده،  دانشگاه علوم پزشکی سمنان، 4: 566 تا 577) 1392(
[11] اسلام پور، غ.ر.؛ پارسافر، غ.ع.؛ مقاری، ع.؛ نجفی، ب.؛ "شیمی فیزیک: ترمودینامیک محلول‌ها و سنتیک شیمیایی" تالیف ا. لواین، جلد دوم، انتشارات فاطمی، (1387).
[12] Sari A., Tuzen M., A Novel Bio-Adsorbent of Mint Waste for Dyes Remediation, Applied Clay Science, 88: 63-72 (2014).
[13] Binitha N.N., Suraja P.V., Yaakob Z., Resmi M.R., Silija P.P., Simple Synthesis of Co3O4 Nanoflakes Using a Low Temperature Sol–Gel Method Suitable for Photodegradation of Dyes, Journal of Sol-Gel Science and Technology, 53: 466-469 (2010).
[14] Ai L., Jiang J., Influence of Annealing Temperature on the Formation, Microstructure and Magnetic Properties of Spinel Nanocrystalline Cobalt Ferrites, Current Applied Physics, 10: 284-288 (2010).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار