حذف آرسنیک از محلول آبی با استفاده از نانولوله های کربنی تک دیواره اصلاح شده با پلی آلیل آمین هیدروکلرید

آرسنیک موجود در آب یکی از عناصر بسیار سمی است که اثرات زیان باری بر سلامت انسان و اکوسیستم می گذارد. برای رفع این مشکل، در این پژوهش کامپوزیت نانولوله های کربنی تک دیواره اصلاح شده با پلی آلیل آمین هیدروکلرید (PAH/Ox-SWCNT) سنتز شد و به عنوان جاذب برای حذف آرسنیک از محلول آبی به کار رفت. ویژگی های نانوکامپوزیت با آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز گرویمتری، طیف بینی تبدیل فوریه مادون قرمز و الگوی پراش پرتو x شناسایی شد. آزمایش های جذب سطحی برای تعیین کارایی PAH/Ox-SWCNT در جذب سطحی آرسنیک از محلول در شرایط عملیاتی مختلف انجام شد. داده های تجربی با مدل های سینتیکی شبه مرتبه اول و دوم به روش رگرسیون غیرخطی با استفاده از نرم افزار Mathematica برازش شد. مدل های لانگمیر و فروندلیچ برای توصیف هم دماهای تعادلی جذب به کار برده شدند. درصد حذف As با افزایش pH اولیه محلول از ۲ تا ۷ افزایش یافت، در صورتی که با افزایش غلظت اولیه As کاهش پیدا کرد. به علاوه، افزایش زمان تماس موجب بازده بیشتر جذب سطحی شد. درصد حذف As با استفاده از ۱۰ میلی گرم از نانوکامپوزیت سنتزی، در pH برابر ۷ و زمان تماس ۳۰ دقیقه بیش از ۹۰ درصد بود. حداکثر ظرفیت جذب سطحی در دمای۲۹۸ درجه سلسیوس، ۰۷/۲۷۵ میلی گرم بر گرم به دست آمد. فرایند جذب از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم و مدل هم دمای فروندلیچ پیروی کرد. همچنین، درصد حذف As پس از هشت چرخه جذب-واجذب بیش از ۶۵ درصد بود. نتایج نشان داد که PAH/Ox-SWCNT سنتزی احتمالا می تواند جاذب نویدبخشی برای پاک سازی آب آلوده به آرسنیک باشد.

Keywords:

کامپوزیت پلیمری , آرسنیک , جذب سطحی , روش غیرخطی