حذف نیترات از محیط های آبی توسط کربن نانوتیوب مغناطیسی شده با نانوذرات آهن صفر

مقدمه: نیترات از متداول ترین آلاینده های شیمیایی آب های زیرزمینی می باشد و جذب سطحی به عنوان یکی از موثرترین و کارامدترین روش ها در حذف این آلاینده از محیط های آبی مطرح است؛ بنابراین هدف مطالعه حاضر مغناطیسی کردن کربن نانوتیوب با آهن صفر ظرفیتی و استفاده از آن به عنوان جاذب برای حذف نیترات از محیط های آبی بود. روشها: در این مطالعه از روش احیا برای تبدیل آهن دو ظرفیتی به آهن صفر و روش هم ترسیبی برای نشاندن آهن بر روی کربن نانوتیوب استفاده شد. ویژگی جاذب با تکنیک های SEM (Structural equation modelling)، XRD (X-ray powder diffraction) و VSM (Value stream mapping) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تاثیر تغییرات pH، زمان تماس، دور همزن، دما و غلظت های مختلف جاذب و نیترات به روش یک فاکتور در زمان، بررسی و سپس بهینه سازی شدند. یافتهها: pHبرابر با ۳، زمان تماس ۶۰ دقیقه، دور همزن ۲۰۰ دور در دقیقه و میزان جاذب ۱ گرم بر لیتر به عنوان شرایط بهینه برای حذف نیترات حاصل شد. بررسی روابط ایزوترم و سینتیک نشان داد که داده های تجربی فرایند جذب نیترات به ترتیب با مدل Langmuir (۹۹۷/۰ < ۲R) و شبه درجه دوم (۹۹۳/۰ < ۲R) همبستگی داشتند. مطالعه ترمودینامک واکنش نیز نشان داد که فرایند گرماگیر و خود بخودی بود. نتیجهگیری: در شرایط بهینه، کربن نانوتیوب مگنت شده با آهن صفر، پتانسیل و کارایی موثری را در حذف نیترات دارد و به دلیل خاصیت مغناطیسی، جداسازی آن از محلول آبی ساده و سریع تر است.

Keywords:

Nitrate , carbon nanotubes , zero-valent iron , magnetic separation , adsorption , نیترات , کربن نانوتیوب , آهن صفر , جداسازی مغناطیسی , جذب