ساخت و بررسی عملکرد g-C3N4 چاپ سه بعدی به عنوان جاذب برای حذف رنگزای آلی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

10.30509/jscw.2025.167585.1246

چکیده

یک جاذب نوین با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی برای حذف رنگزاها ساخته شد. ابتدا گرافیت کربن نیترید (g-C₃N₄) سنتز و سپس فرم پودری آن با بهره‌گیری از چاپگر سه ‌بعدی نوع DLP به ساختاری با ابعاد دلخواه تبدیل گردید. عملکرد این جاذب در حذف رنگزای رودامین بی بررسی و تأثیر پارامترهای مختلف از جمله pH ، دما و زمان تماس به منظور تعیین شرایط بهینه جذب ارزیابی شدند. نتایج نشان دادند که جذب رنگزا در شرایط قلیایی (10 pH=)، دمای ۸۰ درجه سانتی‌گراد و زمان تماس 180 دقیقه به بیشترین میزان کارایی خود (81 درصد) می‌رسد. مقایسه با نمونه فاقد ماده فعال نشان داد که حضور g-C₃N₄ در ساختار چاپ شده منجر به ارتقا کارایی جذب می شود. همچنین طراحی ساختار متخلخل و یکنواخت از طریق فناوری چاپ سه بعدی، نقش موثری در افزایش سطح تماس و بهبود عملکرد جذب از طریق تعامل مؤثر با مولکول‌های رنگزا، دارد. بعلاوه کارایی این جاذب در حذف رنگزا های متیل ارنج ( 73 درصد) و کنگو رد ( 56 درصد) تایید گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Fabrication and performance investigation of 3D printed g-C3N4 as an adsorbent for organic dye removal

نویسندگان [English]

  • Samahe Sadjadi
  • Amir Masood Rezadoust
  • Fatemeh Ranjbar
Iran Polymer and Petrochemical Institute
چکیده [English]

A novel adsorbent was fabricated using 3D printing technology for the removal of dyes. First, graphite carbon nitride (g-C₃N4) was synthesized and then its powder form was transformed into a structure with a desired features using a DLP 3D printer. The performance of this adsorbent in the removal of rhodamine dye was investigated and effects of adsorption variables including pH, temperature and contact time were appraised and optimized. The results showed that the dye adsorption reached its maximum value (81%) under basic condition (pH=10), temperature of 80°C and contact time of 180 minutes. Comparison with the sample without active material showed that the presence of g-C₃N₄ in the printed structure leads to improved adsorption efficiency. Also, the design of a porous and uniform structure through 3D printing technology plays an effective role in increasing the contact surface and improving the adsorption performance through effective interaction with dye molecules. In addition, the efficiency of this adsorbent in removing methyl orange (73%) and Congo red (56%) dyes was confirmed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • 3D printing
  • adsorbent
  • graphitic carbon nitride
  • Rhodamine B