تهیه ساده و سبز مزومتخلخل ZnFe2O4 با استفاده از ماده فعال سطحی SDS و کاربرد آن به عنوان جاذب متیلن بلو از محیط آبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

در این مطالعه، مزومتخلخل ZnFe2O4 با یک روش ساده و سبز هیدروترمال در حضور سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان ماده فعال سطحی تهیه و توسط تکنیک‌های مختلف (پراش اشعه X، طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، مغناطیس سنج ارتعاشی، طیف‌سنجی بازتاب انتشاری و سنجش تخلخل‌سنجی جذب و واجذب) شناسایی شد. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص شد محدوده اندازه ذرات تهیه شده 150-50 نانومتر است. نتایج به‌دست‌آمده از سنجش تخلخل‌سنجی جذب و واجذب نشان داد که میانگین اندازه قطره حفره ها در حدود 54/8 نانومتر می‌باشد. همچنین مساحت سطح و حجم حفره ها به ترتیب برابر m2/g 87/161 و cm3/g 34/0 می‌باشد. نمودار به‌دست‌آمده از مغناطیس‌سنجی ارتعاشی نمونه نشان می‌دهد که این ماده دارای خاصیت مغناطیسی می‌باشد. قابلیت جذب این مزومتخلخل مغناطیسی برای حذف آلاینده متیلن بلو از محیط آبی مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simple and green synthesis of mesoporous ZnFe2O4 by SDS surfactant and its application as adsorbent of methylene blue from aqua media

چکیده [English]

In this study, mesoporous ZnFe2O4 was synthesized via a simple and green hydrothermal method in presence of SDS as surfactant and analyzed by XRD, FT-IR, SEM, VSM, DRS and BET techniques. The SEM images showed that prepared particles had sizes about 50-150 nm. The obtained result from BET analysis show that mean of diameter of hollows were about 8.45 nm. The area and volume of hollows were 161.87 m2/g and 0.34 cm3/g, respectively. The VSM curve of mesoporous ZnFe2O4 showed the magnetic property of it. The adsorption ability of this magnetic mesoporous was studied for removal of methylene blue from aqua media.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ZnFe2O4
  • Mesoporous
  • Pollutant of methylene blue
  • Surfactantl
  • SDS
 

[1] A. Mokhtar, N.Y. Limaee, N.M. Mahmoodi, N.S. Tabrizi, Removal of dyes from colored textile wastewater by orange peel adsorbent: equilibrium and kinetic studies, Journal of Colloid and Interface Science 288 (2005) 371-376. ‏

[2] V. Vadivelan, K.V. Kumar, Equilibrium, kinetics, mechanism, and process design for the sorption of methylene blue onto rice husk, Journal of colloid and interface science 286 (2005) 90-100. ‏

[3] G.K. Vinod, M. Amita, R. Kumar, R. Gupta, Basic dye (methylene blue) removal from simulated wastewater by adsorption using Indian Rosewood sawdust: a timber industry waste, Dyes and pigments 63 (2004) 243-250.

[4] R. Sanghi, B. Bhattacharya, Review on decolorisation of aqueous dye solutions by low cost adsorbents, Coloration Technology 118 (2002) 256-269. ‏

[5] V. Meshko, M.L. Markovska, A.E. Rodrigues, Adsorption of basic dyes on granular acivated carbon and natural zeolite, Water research 35 (2001) 3357-3366.

[6] M. Su, C. He, V.K. Sharma, M.A. Asi, D. Xia, X.Z. Li, H. Deng, Y. Xiong, Mesoporous zinc ferrite: synthesis, characterization, and photocatalytic activity with H2O2/visible light, Journal of hazardous materials 211 (2012) 95-103. ‏

[7] M.P. Reddy, A.M.A. Mohamed, One-pot solvothermal synthesis and performance of mesoporous magnetic ferrite MFe2O4 nanospheres, Microporous and Mesoporous Materials 215 (2015) 37-45. ‏

[8] U. Kurtan, R. Topkaya, A. Baykal, M.S. Toprak, Temperature dependent magnetic properties of CoFe2O4/CTAB nanocomposite synthesized by sol–gel auto-combustion technique, Ceramics International 39 (2015) 6551-6558. ‏

[9] D. Gherca, R.G. Ciocarlan, D.G. Cozma, N. Cornei, V. Nica, I. Sandu, A. Pui, Influence of surfactant concentration (carboxymethylcellulose) on morphology and particle sizes of cobalt nanoferrites, structure 14 (2013) 15. ‏

[10] R. Rahimi, H. Kerdari, M. Rabbani, M. Shafiee, Synthesis, characterization and adsorbing properties of hollow Zn-Fe2O4 nanospheres on removal of Congo red from aqueous solution, Desalination 280 (2011) 412-418.