بهینه سازی حذف نیکل از محلول های آبی توسط بیوچار اصلاح شده به روش فیزیکی

زمینه و هدف: امروزه استفاده از بیوچار، به عنوان یک جاذب نوین و مناسب به منظور حذف آلاینده های غیرآلی از منابع آبی، رشد چشم گیری یافته است. مطالعه حاضر به منظور ارزیابی اثرات اصلاحات فیزیکی بیوچار در مقایسه با بیوچار غیر اصلاح شده، بر راندمان حذف نیکل در محلول های آبی، متاثر از فاکتورهای موثر بر حذف نیکل، انجام گرفت. روش بررسی: پس از تولید بیوچار میوه سرو (RB)، ذرات RB (<μm ۱۶۴)  با استفاده از دستگاه آسیاب سیاره ای به ابعاد بسیار کوچک (<μm ۲۶) خرد شد (BMB) و پس از بررسی خصوصیات مختلف آن ها توسط تکنیک های SLS، BET، FTIR و SEM؛ کاربرد RB و BMB در بهینه سازی حذف نیکل از محلول های آبی با استفاده از روش سطح پاسخ (مدل باکس-بنکن)، مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: بر اساس نتایج، اصلاح فیزیکی بیوچار (BMB) سبب کاهش ۶/۲ برابری اندازه ذرات، افزایش ۴/۹ برابری سطح ویژه، افزایش (حاوی اکسیژن) و کاهش (گروه های عامل آلیفاتیک و هیدروکسیل کششی) گروه های عامل ویژه و مورفولوژی سطح ریزدانه تر، در مقایسه با RB شد. کاربرد BMB در محلول آبی سبب افزایش ۹/۷ درصدی (به طور متوسط) از حذف نیکل، در مقایسه با نمونه RB شد. برازش داده های بدست آمده از حذف نیکل در مدل باکس-بنکن در هر دو جاذب، نشان از پیش بینی مناسب این مدل در بهینه سازی حذف نیکل از محلول های آبی دارد.   نتیجه گیری: با توجه به نتایج این پژوهش، اصلاح فیزیکی بیوچار، به عنوان یک روش ساده، ارزان و دوست دار محیط زیست، با توجه به افزایش راندمان حذف آلاینده نیکل، می تواند روشی مناسب در فعال سازی بیوچار ها معرفی شود که تحقیقات بیشتر بر اساس نوع بیوچار و آلاینده ها مختلف را طلب می کند.

Keywords:

Modified biochar , Response surface methodology , Surface adsorption , Nickel removal , Aqueous solutions , بیوچار اصلاح شده , روش سطح پاسخ , جذب سطحی , حذف نیکل , محلول های آبی