دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 51 3 2019 08 23 Adsorption modeling and optimization of crystal violet a cationic dye in batch reactor مدلسازی و بهینه‌سازی جذب رنگزای کاتیونی کریستال بنفش در راکتور ناپیوسته 575 584 2813 10.22060/ceej.2018.13445.5410 FA حبیب کولیوند گروه فناوری محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران افسانه شهبازی عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی Journal Article 2017 09 19 Graphene oxide nano-sheets were synthesized using modified Hummer’s method and characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), and Fourier Transform Infra-Red (FTIR) analyses. Response surface methodology (RSM) was used to optimize the effects of the effective factors including pH (4-9), adsorbent dosage (0.05-0.4 g/L), initial dye concentration (50-400 mg/L), and temperature (10-40 C°) in batch adsorption reactor. The adsorption capacity of graphene oxide and removal percentage of crystal violet in the optimum condition (pH of 7.4, the adsorbent dosage of 0.19 g/L, the initial concentration of 100 mg/L, and temperature of 30.4 C°) were predicted by the polynomial regression model to be 474 mg/g and 90%, respectively. Dye initial concentration and the adsorbent dosage with 51.6 and 41.7% respectively, showed the most percentage of contribution among the effective factors. Adsorption kinetic was investigated using pseudo-first order, pseudo-second order, and intraparticle diffusion kinetic models. Adsorption isotherm also was studied using Freundlich and Langmuir isotherm models. Results demonstrated the high correlation of adsorption kinetic and isotherm with pseudo-second order and Langmuir models respectively. In addition, the thermodynamic study indicated the endothermic and spontaneous nature of adsorption. نانوصفحات گرافن ا کساید به روش اصالح شده هامر سنتز و با استفاده از آنالیزهایمیکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM ،)طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD )و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR )شناسایی شد. روش نانوصفحات گرافن ا کساید استفاده شد. فا کتورهای موثر بر فرآیند جذب شامل pH( 4-9 ،)دوز جاذب )0/4-0/05 گرم بر ِ آماری پاسخ سطحی (RSM )برای بهینهسازی فا کتورهای موثر بر فرآیند جذب رنگزای کاتیونی کریستال بنفش بوسیله لیتر(، غلظت اولیه رنگزا )400-50 میلیگرم بر لیتر( و دما )40-10 درجه سلسیوس( در را کتور جذب ناپیوسته مطالعه شدند. براساس پیشبینی مدل رگرسیون چندجملهای، ظرفیت جذب گرافنا کساید و راندمان حذف کریستال بنفش در شرایط بهینه )4/7pH ،=دوز جاذب 0/19 گرم برلیتر، غلظت اولیه 100 میلیگرم بر لیتر و دمای 30/4 درجه سلسیوس( به ترتیب 474 میلیگرم بر گرم و 90 درصد به دست آمد. از بین عوامل موثر ، غلظت اولیه رنگزا و دوز جاذب به ترتیب با 51/6 و 41/7 درصد، بیشترین اثرگذاری را بر فرآیند جذب نشان دادند. سینتیک فرآیند جذب با استفاده از مدلهای سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و نفوذ درونذرهای و ایزوترم جذب با استفاده از مدلهای ایزوترمی النگمیر و فرندلیچ مدلسازی و تحلیل شد. نتایج به دست آمده همبستگی بسیار باالی سینتیک جذب با مدل شبه مرتبه دوم و ایزوترم جذب با مدل النگمیر را نشان داد. مطالعات ترمودینامیکی نشان داد که فرآیند جذب گرما گیر و خودبه خودی فرآیند جذب بود. https://ceej.aut.ac.ir/article_2813_39d352b0395ba768e18f042c6e2a8621.pdf