کاربرد کربن فعال حاصل از روزنامه باطله در حذف رنگ متیلن بلو از محیط آبی: مطالعه ایزوترمی، سینتیکی و ترمودینامیکی

Abstract

-کربن فعال به گونه‌ای گسترده در صنایع استفاده می‌شود. یکی از محدودیت‌های استفاده از کربن فعال پرهزینه بودن پیش ماده تولیدی آن است. این مطالعه با هدف ارزیابی کارایی کربن فعال تولید شده از روزنامه باطله در حذف رنگ متیلن بلو از محیط آبی انجام شده است. برای فعال‌سازی از محلول KOH و به‌منظور تعیین خصوصیات بافت کربن فعال تولیدشده، از جذب گاز N2 در دمای ºK 77 و ایزوترم BET استفاده شده است. برای تعیین خصوصیات جذب رنگ متیلن بلو روی کربن فعال، از مدل‌های ایزوترمی لانگمیر، فروندلیچ، تمکین، ردلیچ- پترسون و همچنین مدل‌های سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم و انتشار داخل ذره‌ای استفاده شده است. پارامترهای ترمودینامیکی آنتالپی(ΔΗ˚)، آنتروپی(ΔS˚) و انرژی آزاد گیبس(ΔG˚) محاسبه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مقادیر SBET و VTOTAL به ترتیب m2/g 01/66 و ml/g 063/0 به دست آمد. بر اساس مقادیر R2، آنالیز خطا (SSE% و X2) و همچنین نمودارهای تعیین برازش، مدل‌های فروندلیچ و شبه درجه دوم به ترتیب به عنوان مدل‌های بهینه ایزوترمی و سینتیکی تعیین شد. پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که جذب رنگ متیلن بلو گرماگیر و خود به خودی است. کربن فعال تولیدشده از روزنامه باطله در این مطالعه در مقایسه با نمونه‌های دیگر از سطح مخصوص مطلوب‌ و ظرفیت جذب سطحی مناسب‌ برای رنگ متیلن بلو برخوردار بود.