مطالعه آزمایشگاهی و سینتیکی حذف نیترات از آب توسط جاذب نانوکامپوزیت Fe3O4/ ZnO /Cellulose

Abstract

زمینه ­و ­هدف: نیترات به‌عنوان یکی از شاخص‌های شیمیایی آلودگی آب مورد بررسی قرار می‌گیرد. نیترات به دلیل حلالیت بالا در آب، رایج­ترین آلاینده محسوب می­شود که می­تواند سلامت انسان را تهدید کند. مطالعه حاضر با هدف بررسی حذف نیترات از محیط­های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت Fe3O4/ZnO/cellulose انجام شد. مواد و روش­ها: این تحقیق به‌صورت تجربی در یک رآکتور ناپیوسته انجام شد. متغیرهای مؤثر بر فرآیند جذب شامل: pH (2، 4، 6، 8 و 10)، زمان تماس (25، 50، 75، 100، 125، 150، 175، 200، 225، 250، 275 و 300 دقیقه)، غلظت نیترات (0، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی­گرم بر لیتر)، دوز جاذب (0، 2، 4، 6، 8 و 10 گرم بر لیتر) و سرعت اختلاط (0، 50، 100، 150، 200 و 250 دور بر دقیقه) بودند. سینتیک و ایزوترم‌های جذب نیز تعیین شد. برای اندازه‌گیری غلظت نیترات از دستگاه اسپکتوفتومتری و برای تعیین خصوصیات جاذب از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف­سنج مادون قرمز استفاده شد. یافته ­ها: بر اساس نتایج، pH بهینه جذب 6 بود و با افزایش زمان تماس، مقدار جاذب و راندمان جذب افزایش یافت. سطح ویژه جاذب 10 مترمربع بر گرم به‌‌دست‌ آمد. آزمایش FTIR نشان داد که گروه­های عاملی موجود بر روی جاذب، نقش مهمی در جذب نیترات داشتند. داده­های آزمایشگاهی از سینتیک درجه دوم تبعیت نموده و همچنین ایزوترم فروندلیچ برای توصیف فرآیند جذب، مطابقت بهتری داشت. نتیجه ­گیری: با توجه ‌به نتایج به‌‌دست ‌آمده، نانوکامپوزیت Fe3O4/ZnO/cellulose می­تواند نیترات را با راندمان بالایی از محلول آبی جذب نماید.

Keywords

• "جذب"
• "حذف نیترات"
• "محلول آبی"
• "نانوکامپوزیت"