کاربرد سنتز نانوذرات مغناطیسی کربن فعال پودری PAC-AC/Fe3O4 در حذف آرسنیک از محیط های آبی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری آمایش محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
2 استادیار دانشکدۀ عمران و محیط زیست دانشگاه مراغه
3 دانشیار دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
4 استاد دانشکدۀ علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
doi
10.22059/ije.2021.320878.1485چکیده
آلودگی منابع آبی به آرسنیک حاصل فعالیتهای صنعتی و یا کشاورزی است که موجب ایجاد مشکلات زیستمحیطی فراوانی شده است. یکی از مکانیزمهای حذف آرسنیک از محیطهای آبی، فرایند جذب سطحی است. در این مطالعه برای بهینهسازی پوست گردو با فعالسازی شیمیایی توسط کلرید روی، اسیدسولفوریک و پرمنگنات پتاسیم بررسی شد. کربن فعال پودری تولیدشده با نانوذرات اکسید آهن، مغناطیسی Fe3O4 و با نشاندن آهن روی کربن فعال برای حذف فلز سمی آرسنیک از محیطهای آبی تهیه شد. سنتز PAC-AC/Fe3O4 با روش همترسیبی شیمیایی تهیه شد و مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب با تکنیکهای FT-IR، TEM و FESEM-EDX مورد آنالیز قرار گرفت. سپس، تأثیر تغییرات pH (10-2)، زمان تماس (240-15 دقیقه)، مقدار جاذب (02/0-1/0 گرم)، غلظت اولیۀ آرسنیک (l.mg 12-2) بررسی و بهینهسازی شد، ایزوترم و سنتیک واکنش نیز تعیین شد. شرایط بهینۀ بهدستآمده برای حذف آرسنیک با جاذب مغناطیسی 2=pH، مقدار 02/0 گرم جاذب در غلظت 6 میلیگرم در لیتر و در دمای محیط است. همچنین، نمودارهای تعیین برازش، مدلهای فروندلیچ و شبهدرجۀ دوم بهترتیب بهعنوان مدلهای بهینۀ ایزوترمی و سینتیکی تعیین شد، مدل فروندلیچ (999/0R2=)، حداکثر جذب برابر 44/33mg.g و معادلۀ مرتبۀ دوم (1R2=) به دست آمد. مطالعۀ حاضر نشان داد جاذب سنتزشده، پتانسیل زیادی برای حذف آلایندۀ آرسنیک را دارد. پوست گردو به دلیل ضایعاتی بودن در کشور میتواند بهعنوان جاذب مناسب استفاده شود.