Kaolin yüzeyine dekore edilmiş bakır katkılı çinko oksit nanokompoziti kullanılarak reaktif mavi 21 tekstil boyar maddesinin adsorpsiyonu, kinetiği ve termodinamiği

Abstract

Bu çalışmanın amacı, tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir boyarmadde olan Reaktif Mavi 21(RM21)’in atık sulardan adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılmasında kaolin yüzeyine dekore edilmişbakır katkılı çinko oksit nanokompozitinin adsorban olarak kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır.Adsorpsiyon üzerine, başlangıç RM21 derişimi, adsorban miktarı, sıcaklık ve adsorpsiyon denge süresigibi çeşitli deneysel parametrelerin etkileri incelenmiştir. Adsorpsiyon verileri çeşitli adsorpsiyonizoterm modelleri ve kinetik modelleri kullanılarak değerlendirildi ve RM21 boyar maddesinin kaolinyüzeyine dekore edilmiş bakır katkılı çinko oksit nanokompozitine adsorpsiyonunun en iyi RedlichPeterson izoterm modeline uyduğunu ve adsorpsiyon kinetiğininin ise yalancı ikinci derece kinetikeşitliğini takip ettiği bulunmuştur. ΔG°, ΔH° ve ΔS° gibi termodinamik adsorpsiyon parametreleri dehesaplanarak adsorpsiyon işleminin endotermik ve istemli olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, RM21 boyarmaddesinin sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasında kaolin yüzeyine dekore edilmişbakır katkılı çinko oksit nanokompozitinin etkili bir adsorban olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

The aim of this study is to investigate the potential use of copper-doped zinc oxide nanocompositesdecorated on kaolinite surfaces as an adsorbent for the removal of Reactive Blue 21 (RM21), acommonly used dye in the textile industry, from wastewater via the adsorption method. The effects ofvarious experimental parameters such as initial RM21 concentration, adsorbent dosage, temperature,and adsorption equilibrium time on the adsorption process were examined. The adsorption data wereevaluated using various adsorption isotherm and kinetic models, and it was found that the adsorptionof RM21 dye onto the copper-doped zinc oxide nanocomposite decorated on kaolinite surfacesfollowed the Redlich-Peterson isotherm model and the adsorption kinetics followed a pseudo-secondorder kinetic equation. Thermodynamic adsorption parameters such as ΔG°, ΔH°, and ΔS° were alsocalculated, and the adsorption process was found to be endothermic and spontaneous. The results ofthis study demonstrate that copper-doped zinc oxide nanocomposites decorated on kaolinite surfacescan be effectively used as an adsorbent for the removal of RM21 dye from aqueous solutions.