قابلیت نانوکامپوزیت جدید بیوچار/ZnO/SnO2 در حذف رنگزای اسید اورانژ 7 در محلول آبی

Abstract

هدف از این پژوهش بررسی حذف رنگزای اسید اورانژ 7 از محلول آبی با استفاده از نانوکامپوزیت سه‌جزیی جدید بیوچار/ZnO/SnO2 بود. در این مطالعه تجربی تاثیر پارامترهای درصد وزنی ZnO، درصد وزنی SnO2، pH، غلظت رنگزا و غلظت نانوکامپوزیت به روش تک فاکتوریل بررسی و شرایط بهینه تعیین شد. بر اساس نتایج حاصل، بیشترین بازده حذف رنگزا برابر با 92/96% و در شرایط بهینه نسبت وزنی 20%(به کل نانوکامپوزیت) برای ZnO ، نسبت وزنی 5% برای SnO2 (به کل نانوکامپوزیت)، 1/7pH= ، غلظت رنگزا mg/L 250 و دوز نانوکامپوزیت برابر با g/L 5/0، درمدت 60 دقیقه بدست آمد. یکی از نکات قابل توجه برای نانوکامپوزیت ساخته شده قدرت بالای آن در حذف رنگزا در مدت زمان بسیار کم بود بطوریکه بعد از گذشت 2 دقیقه از شروع آزمایش رنگزا (حدود 86%) حذف شد و توانایی کاهش COD به میزان 27/77% و TOC به میزان 6/66% پس از 2 ساعت را داشت. هم‌چنین نانوکامپوزیت تا مرتبه چهارم استفاده شد که میزان کاهش بازده برای مرتبه‌های اول تا چهارم کمتر از 10% بدست آمد. بر اساس داده‌های آزمایشگاهی، سینتیک واکنش‌های انجام شده از مدل نمایی دوگانه تبعیت کرده و مدل ایزوترمی لانگمویر نیز بیشترین تطابق را با داده‌های مشاهده شده داشت. هم‌چنین بر اساس نتایج مطالعات ترمودینامیکی، جذب رنگزا بر روی سطح نانوکامپوزیت، از نوع فیزیکی بود.