رنگزدایی مخلوط مواد رنگزای نساجی با استفاده از فرآیند فنتون هتروژن به کمک مگنتیت نانوساختار فرآوری شده با پلاسما

روش های شیمیایی سنتز نانوساختارهای مگنتیت به دلیل هزینه ی بالای مواد اولیه، موجب محدودیت استفاده گسترده از آنها می شود. بنابراین، در کار پژوهشی حاضر میکروذرات مگنتیت طبیعی توسط فرآوری پلاسما به روش تخلیه تابان با گاز نیتروژن به نانوساختارهای مگنتیت تبدیل گردید تا به عنوان کاتالیست در فرآیند فنتون هتروژن استفاده گردد. برای تعیین مشخصات مگنتیت طبیعی و نانوساختار از آنالیزهایxrd ،bet ،ft-ir و تصاویر sem استفاده گردید. نتایج آنالیزهای انجام شده نشان دادند که ساختار کریستالی مگنتیت در برابر پلاسما پایدار بوده است، اما مساحت ویژه و مورفولوژی نانوساختارهای مگنتیت تحت فرآوری پلاسما در مقایسه با مگنتیت طبیعی تغییر کرده است. نتایج xrd نشان داد که اندازه ی ذرات مگنتیت طبیعی پس از فرآوری پلاسما کاهش یافته است. همچنین داده های به دست آمده از آنالیز bet نشان داد که سطح ویژه از m2/g 65/7 در مگنتیت طبیعی به m2/g82/9 در نانوساختارهای مگنتیت افزایش یافته است. نتایج حاصل از آنالیز sem تایید کرد که ذرات مگنتیت طبیعی که دارای سطح صاف است به نانوساختارهای مربوطه با میانگین پهنای 70-40 نانومتر و طول 300-100 نانومتر تبدیل شده است. با توجه به اینکه پساب صنایع نساجی معمولاً شامل مخلوط چندین آلاینده ی رنگزا مختلف می باشد، لزوم حذف مخلوط آلاینده ها ضروری به نظر می رسد. لذا در پروژه حاضر حذف مخلوطی از آلاینده های مواد رنگزای آبی بازی 3، قرمز بازی 46 و سبز مالاشیت توسط فرآیند فنتون هتروژن با استفاده از نانوساختارهای مگنتیت فرآوری شده با پلاسما بررسی گردید. بدلیل همپوشانی طیف جذبی این مواد رنگزا و عدم امکان اندازه گیری همزمان آنها با روش کالیبراسیون تک متغیره، از روش تفکیک چند متغیره-حداقل مربعات متناوب (mcr-als) برای اندازه گیری همزمان غلظت هر کدام از مواد رنگزا در مخلوط های مربوطه استفاده گردید. پس از اجرای روش مذکور پروفایل-های غلظتی و طیفی گونه های موجود در محلول بدست آمد. در ادامه از روش rsm برای مدلسازی و بهینه سازی فرآیند فنتون هتروژن استفاده شد و تأثیرات منفرد و متقابل متغیرهای مستقل فرآیند بر روی متغیر پاسخ (راندمان حذف) بررسی گردید. مقادیر r2 بدست آمده (945/0،817/0 و 839/0 به ترتیب برای آبی بازی 3، قرمز بازی 46 و سبز مالاشیت) توانایی مدل حاصل را برای مدلسازی حذف همزمان مخلوط آلاینده های مذکور با استفاده از فرآیند فنتون هتروژن نشان داد. مقادیر بهینه حاصل شده برای غلظت اولیه هر سه ماده ی رنگزا، غلظت اولیه هیدروژن پراکسید و زمان انجام واکنش به ترتیب برابر mg/l 5/3، mmol/l 3 و 120 دقیقه می باشد.