بررسی کارایی نانو کامپوزیت مغناطیسی گرافن شیت- اکسید آهن در حذف نیترات از آب به روش تاگوچی

چکیده سابقه و هدف: نیترات به عنوان یکی از آلودگی های شیمیایی آب مطرح است که با روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می توان آن را حذف کرد. هدف مطالعه حاضر بهینه سازی جذب نیترات از آب با روش تاگوچی توسط گرافن شیت مغناطیسی بود. مواد و روش ها:. بهینه سازی ۵ فاکتور (pH، زمان تماس، دما، دز جاذب و غلظت نیترات) در ۴ سطح مختلف با استفاده از از نرم افزار Minitab بر مبنای طراحی تاگوچی در راکتور بسته انجام گرفت. نسبت پاسخ به خطا (Noise/Signal) با رویکرد " بالاترین بهترین است" به منظور تعیین شرایط بهینه آزمایش و بیش ترین راندمان حذف نیترات استفاده گردید. یافته ها: نتایج نشان داد درشرایط بهینه جذب (۳ pH، زمان تماس ۶۰ دقیقه، دز جاذب ۲ گرم در لیتر، غلظت ۵۰ میلی گرم در لیتر و دمای ۵۰ درجه سانتی گراد) راندمان حذف نیترات به ۴/۸۶ درصد و حداکثر ظرفیت جذب به ۳۷/۳۹ میلی گرم بر گرم می رسد. نتایج بیانگر این موضوع بود که pH و غلظت نیترات با ۲۰/۴۰ و ۴۹/۷ درصد به ترتیب بیش ترین و کم ترین تاثیر را در جذب نیترات دارد. مطالعه ایزوترم و سینتیک جذب نشان داد که جذب نیترات از ایزوترم لانگمیر (R۲>۰.۹۹۳) و مدل سینتیکی شبه درجه دوم (۹۴/۰ > R۲). تبعیت می کند. استنتاج: گرافن شیت مغناطیسی به دلیل دارا بودن مزایایی چون جداسازی ساده و سریع از محلول و راندمان مناسب می تواند به عنوان یک جاذب موثر و مفید برای حذف نیترات از آب یا فاضلاب به کار رود.

Keywords:

Nitrate , magnetic graphene sheet , adsorption , Taguchi model , نیترات , گرافن شیت مغناطیسی , جذب , روش تاگوچی