مطالعه آزمایشگاهی و سینتیکی حذف نیترات از آب توسط جاذب نانوکامپوزیت Fe۳O۴/ ZnO /Cellulose

زمینه ­و ­هدف: نیترات به عنوان یکی از شاخص های شیمیایی آلودگی آب مورد بررسی قرار می گیرد. 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 Fe۳O۴/ZnO/cellulose انجام شد. مواد و روش­ها: این تحقیق به صورت تجربی در یک رآکتور ناپیوسته انجام شد. متغیرهای موثر بر فرآیند جذب شامل: pH (۲، ۴، ۶، ۸ و ۱۰)، زمان تماس (۲۵، ۵۰، ۷۵، ۱۰۰، ۱۲۵، ۱۵۰، ۱۷۵، ۲۰۰، ۲۲۵، ۲۵۰، ۲۷۵ و ۳۰۰ دقیقه)، غلظت نیترات (۰، ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰ و ۲۵۰ میلی­گرم بر لیتر)، دوز جاذب (۰، ۲، ۴، ۶، ۸ و ۱۰ گرم بر لیتر) و سرعت اختلاط (۰، ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰ و ۲۵۰ دور بر دقیقه) بودند. سینتیک و ایزوترم های جذب نیز تعیین شد. برای اندازه گیری 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 ۶ بود و با افزایش زمان تماس، مقدار جاذب و راندمان جذب افزایش یافت. سطح ویژه جاذب ۱۰ مترمربع بر گرم به دست 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 به دست آمده، نانوکامپوزیت Fe۳O۴/ZnO/cellulose می­تواند نیترات را با راندمان بالایی از محلول آبی جذب نماید.

Keywords:

جذب , حذف نیترات , محلول آبی , نانوکامپوزیت