جذب‌سطحی رنگزاها از پساب با استفاده چارچوب‌های فلز-آلی: متغیرهای عملیاتی، سینتیک و ایزوترم

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی عمران- آب، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران، صندوق پستی: 775 / 145

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران، صندوق پستی: 1519 - 371

3 دانشیار، گروه مهندسی عمران- آب، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران، صندوق پستی: 775 / 145

4 استادیار، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران، صندوق پستی: 139 - 317

10.30509/jscw.2025.167614.1251

چکیده

با رشد صنایع و جمعیت، پساب‌های حاوی آلاینده‌های آلی و معدنی مانند رنگزاها افزایش یافته‌اند. رنگزاهای آزو، که 70% از رنگزاهای سالانه را تشکیل می‌دهند، پرکاربردترین و خطرناک‌ترین گروه هستند و می‌توانند باعث سرطان، مشکلات پوستی و تنفسی شوند. ساختار پیچیده و مقاومت این مواد، تصفیه پساب‌ها را با روش‌های معمولی دشوار کرده و نیاز به فناوری‌های مؤثرتری مانند جذب سطحی را ضروری می‌نماید. اخیراً چارچوب‌های فلزآلی به‌دلیل ویژگی‌هایی مانند سطح موثر بالا، تخلخل و قابلیت تنظیم ساختار، به عنوان جاذب‌های کارآمد برای حذف رنگزاها مورد توجه قرار گرفته‌اند. این مقاله به بررسی طبقه‌بندی رنگزاها، اثرات زیست‌محیطی، سمیت و روش‌های رنگبری با جاذب‌های فلزآلی می‌پردازد. همچنین عوامل مؤثر بر فرآیند جذب مانند pH، غلظت اولیه، سینتیک، ایزوترم‌ها، سازوکار‌ها و امکان استفاده مجدد از جاذب‌ها تحلیل شده‌اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Dyes Adsorption from Wastewater Using Metal-Organic Frameworks: Operational Parameters, Kinetics, and Isotherms

نویسندگان [English]

  • Reza Soleimani 1
  • Bayramali Mohammadnezhad 2
  • Seyed Abbas Hosseini 3
  • Mahroo Khaleghi Moghaddam 4
1 Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, P.O. Box: 14515/775, Tehran, Iran
2 Department of Civil Engineering, Faculty of Technical Engineering, Qom University of Technology (QUT), P.O. Box: 37181-46645,Qom, Iran
3 Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, P.O. Box: 14515/775, Tehran, Iran
4 Faculty of Chemistry and Petrochemical Engineering, Standard Research Institute (SRI), P.O. Box: 31745-139, Karaj, Iran
چکیده [English]

Rapid industrial growth and population increase have led to large amounts of wastewater containing various organic and inorganic pollutants, including dyes. Azo dyes, making up 70% of annual dye production, are the most widely used and hazardous class, linked to cancer, skin irritation, and respiratory issues. Their complex aromatic structure makes them resistant to conventional treatment methods, posing significant environmental challenges. Adsorption has emerged as an efficient and suitable approach for removing these compounds. Recently, metal–organic frameworks (MOFs) have gained considerable attention as effective adsorbents due to their unique properties, such as tunable structure, high surface area, and porosity. This article reviews the classification of dyes, their environmental impact, toxicity, and mutagenicity. It also examines the decolorization process using various MOFs as adsorbents, along with characterization methods of synthesized adsorbents and experimental procedures. Key factors affecting dye removal—including adsorbent dosage, initial dye concentration, pH, adsorption kinetics, isotherms, mechanisms, and adsorbent reusability—are discussed in detail.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dye wastewater
  • Dye adsorption
  • Kinetics and isotherms
  • Operating parameters
  • Metal؛ Organic Framework