بررسی فرایند جذب رنگزای راکتیو آبی 21 بر روی کربن فعال تولید شده از الیاف درخت خرما با روش تئوری تابعیت چگالی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، یزد ، ایران، صندوق پستی: 035-31492059

2 دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد

10.30509/jscw.2025.167519.1229

چکیده

صنایع نساجی مقدار زیادی پساب تولید می‌کنند که حاوی مقادیر قابل توجهی رنگزا و فلزات خطرناک بوده و تخلیه آن به منابع آبی برای انسان، آبزیان و میکروارگانیسم ها مضر می باشد. در این مطالعه فرایند جذب رنگزای راکتیو آبی 21 با کربن فعال با روش تئوری تابعیت چگالی(DFT) مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی‌ های جاذب با آنالیز های SEM، FTIR، XRD و پتانسیل زتا مشخص شد. بر اساس نتایج مدل باکس بنکن در شرایط بهینه راندمان حذف 48/74 درصد در مقدار جاذب 3 گرم بر لیتر، pH 3، زمان تماس 30 دقیقه و غلظت رنگزای 10 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. فرایند جذب از ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیک شبه درجه دوم تبعیت می‌کرد. مکانسیم فرایند جذب رنگزای راکتیو آبی 21 بر روی کربن فعال با استفاده از DFT و آنالیز مشخصات جاذب، از نوع پیوندهای الکترواستاتیک، هیدروژنی و انباشتگی π-πپیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the adsorption process of reactive blue 21 dye on activated carbon produced from palm tree fibers using the density dependence theory method

نویسندگان [English]

  • Eahe Dehghan Dehnavi 1
  • Shadi Mahmoudi 1
  • Seyedeh Mahtab Pormazar 1
1 Environmental Science and Technology Research Center, Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, Yazd, Iran
2
چکیده [English]

Textile industries generate a substantial amount of wastewater that contains significant quantities of dyes and hazardous metals, and its discharge into water sources is detrimental to humans, aquatic animals, and microorganisms. In this study, the adsorption process of reactive blue 21 dye with activated carbon has been investigated using the density functional theory (DFT) method. The properties of the adsorbent were characterized by SEM, FTIR, XRD and zeta potential analyses. Based on the Box-Benken model results, under optimal conditions, a removal efficiency of 74.48% was obtained at an adsorbent dose of 3 g/L, pH 3, contact time of 30 min, and dye concentration of 10 mg/L. The adsorption process followed the Langmuir isotherm and the pseudo-second-order kinetic model. The mechanism of the adsorption process of reactive blue 21 dye on activated carbon was proposed using density functional theory and analysis of the adsorbent characteristics, including electrostatic interactions, hydrogen bonding, and π-π stacking.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adsorption
  • Activated Carbon
  • Modeling
  • Reactive Blue dye
  • Palm fibers
  • Density functional theory