Modelling and mathematical optimization of Methylene Blue adsorption on magnetized SBA-15: an industrial dye effluent remediation

Abstract

Magnetik SBA-15 telah disintesis dengan menggunakan kaedah impregnasi basah dengan FeCl3 sebagai prekursor besi disebarkan dalam air ternyahion ke dalam SBA-15 tulen. SBA-15 magnetik kemudiannya dicirikan oleh Fourier Transform spektroskopi inframerah (FTIR) untuk mengenal pasti kehadiran kumpulan berfungsi penting penyerap, Difraksi X-ray (XRD) untuk menentukan kristalografi penyerap dan Pengimbasan Mikroskop Elektron (SEM) untuk mengesan morfologi penyerap, sebelum dan selepas penyerapan MB. Berdasarkan hasil pencirian, dapat disimpulkan bahawa oksida besi magnet telah berjaya dimasukkan ke dalam induk SBA-15 tanpa gangguan utama pada struktur mesopora dari SBA-15 tulen. Morfologi seperti serat panjang SBA-15 biasa juga dikesan untuk SBA-15 magnetik, walaupun selepas penyerapan, menunjukkan kestabilan yang tinggi penyerap. SBA-15 magnetik digunakan sebagai penyerap untuk penjerapan Metilena Biru dalam parameter yang berbeza (pH, suhu dan dos penyerap) dan kesan setiap parameter ke arah kecekapan penyerapan MB disiasat secara sistematik menggunakan kaedah gerak balas permukaan (RSM) melalui perisian Design Expert. Model tindak balas yang sangat tepat dan ketara (nilai R2 = 0.9678) yang berkaitan dengan semua parameter yang dikaji atau minat juga dibangunkan dan dikaji. Berdasarkan pengoptimuman numerik model yang dibangunkan, penyingkiran pewarna optimum (93.50%) boleh dicapai pada pH 8.2, suhu 30.83⁰C dan dos penyerap 42.86 mg.