ساخت جاذب پلی وینیل الکل/گرافن / دی اکساید تیتانیوم و بررسی پتانسیل آن در حذف رنگ مالاکیت سبز

حذف رنگ از پساب های صنعتی به خصوص کارخانه های نساجی و رنگرزی همواره از اقدامات مهم برای کنترل آلودگی آن ها است. استفاده از جاذب های پلیمری روش موثر در حذف رنگ از پساب صنعتی است. در این پژوهش طراحی و ساخت نوعی جاذب بر پایه پلی وینیل الکل (PVA) با قابلیت مناسب برای جذب رنگزای مالاکیت از پساب های صنعتی گزارش شده است.
برای ساخت جاذب محلول %4 از PVA در حضور عامل اتصال عرضی %10 گلوتارآلدهید (GA) به ژل تبدیل شد. سپس با استفاده از پانچ به قطعات یکسان تقسیم شد. هیدروژل های پانچ شده درون خشک کن انجمادی متخلخل شدند. برای بهبود قابلیت جذب از نانوذرات گرافن و اکسید گرافن استفاده شد. میزان جذب زنگ زای مالاکیت توسط جاذب در زمان های مختلف اندازه گیری شد تا درصد بهینه هر یک از نانوذرات مشخص شود. همچنین تاثیر مولفه های زمان تماس جاذب و  نور UV بر روی میزان جذب آلودگی مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت هم دماهای جذب و مطالعات ترمودینامیکی در دماهای مختلف بررسی گردید.
نتایج درصد جذب آلودگی توسط جاذب PVA/گرافن در زمان های مختلف نشان داد %0.5 میزان بهینه گرافن در ماتریس PVA است. این مقدار برای دی اکسید تیتانیوم معادل %3 وزنی بود. درصد جذب، توسط جاذب بهینه در شرایط تاریکی نشان داد که یک دقیقه بعد از اضافه کردن جاذب، میزان جذب آلودگی حدود %75 است که نشان دهنده قابلیت بالای این جاذب در جذب آلودگی مذکور بود. ساختار متخلخل جاذب توسط تصاویر SEM تایید گردید. با مقایسه ضریب همبستگی در هم دماهای لانگمویر و فروندلیچ مشخص شد هم دمای فروندلیچ مطابقت بهتری با یافته های این پژوهش دارد؛ به عبارت دیگر جذب رنگزای مالاکیت توسط جاذب ساخته شده به صورت چند لایه ای انجام شده است. مطالعات ترمودینامیکی نشان داد که با توجه به منفی بودن انرژی آزاد گیبس واکنش جذب رنگزای مالاکیت توسط جاذب ساخته شده خودبه خودی است.