بررسی کارایی نانوذرات اکسیدآهن مغناطیسی پوشش داده شده با سیلیس در حذف موادآلی طبیعی از آب

زمینه و هدف: حضور مواد آلی طبیعی(NOM ) برروی کیفیت آب مانند رنگ، بو و مزه تاثیر می گذارد، حضور این مواد در آب باعث گرفتگی فیلترها و غشاها و در نتیجه کاهش راندمان فرایندهای تصفیه پیشرفته آب می شود، همچنین به علت واکنش با ضدعفونی کننده ها و تولید محصولات جانبی برای سلامتی انسان مضر است. نانوذرات اکسیدآهن به عنوان یک جاذب موثر برای حذف آلاینده ها از محیط آبی مطرح هستند. در این تحقیق به منظور افزایش پایداری و پراکندگی بیشتر این نانوذرات از پوشش سیلیس استفاده شد و توانایی آن در جذب اسیدهیومیک از آب مورد بررسی گرفت. روش بررسی: نانوذرات اکسید آهن به روش هم ترسیبی تهیه شد، سپس با افزودن تترا اتوکسی سیالان نانوذرات حاصله با سیلیس پوشش داده شدند. مشخصات فیزیکی آنها توسط میکروسکوپ الکترونی و دستگاه پراش اشعه X تعیین گردید. در مرحله بعد آزمایشات جذب شامل تعیین pH و زمان تماس بهینه در محدوده ۱۲-۳ و min ۲۴۰-۵ انجام شد، سینتیک جذب با توجه به زمان های مختلف جذب اسیدهیومیک تعیین شد، سپس با استفاده از نتایج تاثیر غلظت های مختلف جاذب، غلظت های مختلف اسیدهیومیک، ایزوترم های فروندلیچ و لانگمیر تعیین شدند. یافته ها: بررسی مورفولوژی سطح جاذب نشان داد که نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شده با سیلیس دارای اندازه حدود nm ۱۳۰-۳۰ بود. pH معادل ۱۰/۵، و زمان تماس min ۹۰ به عنوان شرایط بهینه برای حذف اسیدهیومیک توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شده با سیلیس بود. و حداکثر ظرفیت جذب اسیدهیومیک توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده با سیلیس ۱۹۲/۳۰ بوده است. بررسی روابط ایزوترم حاصل از تاثیر غلظت های مختلف جاذب بر غلظت های مختلف اسیدهیومیک نشان داد حذف اسید هیومیک توسط نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیس از مدل لانگمیر(۹۰/R۲>۰ )و سینتیک آن از مدل شبه درجه دوم(۹۸/R۲>۰ )پیروی می کند. نتیجه گیری: نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیس به علت داشتن جایگاه های جذب فراوان، خاصیت مغناطیسی و قابلیت جداسازی توسط آهنربا، و تولید ارزان قیمت می تواند به عنوان یک جاذب کارآمد در حذف اسیدهیومیک از آب آشامیدنی به کار رود.

Keywords:

Humic Acid , adsorption , magnetic nanoparticle , coating , NOM , اسیدهیومیک , جذب , نانوذره اکسیدآهن , پوشش دادن , موادآلی طبیعی