توصيفگر ها :
چارچوب هاي آلي- فلزي , MILها , سديم آلژينات , متيلن بلو , نانوكامپوزيت
چكيده فارسي :
رنگهاي آلي به مقدار زياد در صنايع براي توليد كالاهاي رنگي استفاده ميشود. اين رنگها پس از ورود به فاضلاب صنايع منجر به توليد فاضلاب آلوده شده كه به سختي تصفيه ميشود. چارچوبهاي آلي- فلزي (MOFs) به دليل ساختار اسكلت عالي، مساحت سطح بسيار بالا و تخلخل فراوان، به عنوان يكي از اميدواركنندهترين جاذبها براي تصفيه آب از طريق تكنيك جذب در نظر گرفته شده اند. در اين پژوهش كه با هدف تهيه مهرههاي ميكروژل Alginate/MIL-68(In) و Alginate/MIL-68(In)-NH₂ به عنوان جاذب براي حذف رنگ متيلن بلو انجام شد، در ابتدا MIL-68(In) و MIL-68(In)-NH₂ به روش حلال گرمايي سنتز شدند و آناليزهاي مختلفي مانند: FTIR وXRD وFESEM براي شناسايي MILها انجام گرفت. سپس براي افزايش پايداري، جداسازي آسان و بازيابي MILها، مهرههاي نانوكامپوزيتي مبتني بر آلژينات سديم (آلژينات به عنوان عامل ژل كننده) تهيه شد. تهيه اين مهرههاي نانوكامپوزيتي با انجام آناليزهاي مربوطه تاييد شد. مهرههاي نانوكامپوزيتي براي حذف رنگ كاتيوني متيلن بلو مورد استفاده قرار گرفت و ظرفيت جذب قابل قبولي از خود نشان داد. در مرحله ارزيابي كاربرد، ظرفيت جذب رنگ متيلن بلو توسط مهرههاي ميكروژل Alginate/MIL-68(In) در شرايط بهينه (5pH=، غلظت ppm 600، مقدار جاذب 5 ميليگرم، حجم 5 ميليليتر و در مدت زمان 360 دقيقه) برابر 507 و براي مهرههاي ميكروژل Alginate/MIL-68(In)-NH₂ در شرايط بهينه (6pH=، غلظت ppm 500، مقدار جاذب 5/2 ميليگرم، حجم 5 ميليليتر و در مدت زمان 240 دقيقه) 860 را نشان داد. ايزوترم جذب با استفاده ازمدلهاي خطي فروندليچ، تمكين، لانگموير و دوبينين-رادوشكوويچ مورد بررسي قرارگرفت. سينتيك جذب نيز با استفاده از مدلهاي خطي شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوويچ و مدل نفوذ درون ذرهاي مورد بررسي قرار گرفت. مناسب ترين مدل بر اساس ضريب همبستگي انتخاب شد. بر اين اساس، در اين فرآيند سينتيك جذب از مدل شبه مرتبه دوم پيروي مي كند. وهمچنين بر اساس مدلهاي ايزوترم، ايزوترم دوبينين-رادوشكوويچ براي اين داده هاي تعادلي مناسب بودند.
چكيده انگليسي :
Organic dyes are extensively used in industries for the production of colored goods. These dyes, upon entering industrial wastewater, lead to the production of contaminated wastewater that is difficult to treat. Metal-Organic Frameworks (MOFs), due to their excellent skeleton structure, very high surface area, and abundant porosity, have been considered one of the most promising adsorbents for water purification through adsorption techniques. In this study, aiming to prepare Alginate/MIL-68(In) and Alginate/MIL-68(In)-NH₂ microgel beads as adsorbents for the removal of methylene blue dye, MIL-68(In) and MIL-68(In)-NH₂ were first synthesized via a solvothermal method, and various analyses such as FTIR, XRD, and FESEM were performed to characterize the MILs. Then, to enhance stability, facilitate easy separation, and recovery of the MILs, nanocomposite beads based on sodium alginate (alginate as a gelation agent) were prepared. The preparation of these nanocomposite beads was confirmed by the relevant analyses. The nanocomposite beads were used for the removal of the cationic dye methylene blue and exhibited an acceptable adsorption capacity. In the application evaluation stage, the adsorption capacity of methylene blue by Alginate/MIL-68(In) microgel beads under optimal conditions (pH = 5, concentration 600 ppm, adsorbent amount 5 mg, volume 5 mL, and contact time 360 minutes) was 507, and for Alginate/MIL-68(In)-NH₂ microgel beads under optimal conditions (pH = 6, concentration 500 ppm, adsorbent amount 2.5 mg, volume 5 mL, and contact time 240 minutes) was 860. The adsorption isotherm was examined using linear models of Freundlich, Temkin, Langmuir, and Dubinin–Radushkevich. Adsorption kinetics were also studied using linear models of pseudo-first order, pseudo-second order, Elovich, and intraparticle diffusion. The most appropriate model was selected based on the correlation coefficient. Accordingly, the adsorption kinetics followed the pseudo-second order model. Moreover, based on the isotherm models, the Dubinin–Radushkevich isotherm was suitable for these equilibrium data.
