بهینه سازی حذف آرسنات توسط نانولوله کربنی تک جداره

چکیده زمینه و هدف: آلودگی منابع آب به آرسنیک، یک مشکل جهانی است. نوشیدن آب غنی از آرسنیک در درازمدت، سبب آثار بهداشتی مختلف از جمله مشکلات پوست، سرطان پوست، سرطان مثانه، کلیه و ریه، و بیماری های رگ های خونی و احتمالا دیابت، فشار خون بالا و اختلالات تولید مثل می شود. نانو لوله های کربنی(CNTS) از جاذب های نوین در عرصه نانوتکنولوژی است که در مطالعات گوناگون مورد تحقیق قرار گرفت. در این تحقیق، بهینه سازی حذف آرسنات توسط نانولوله کربنی تک جداره به روش پاسخ سطحی مطالعه می شود. مواد و روش کار: نانولوله های کربنی از پژوهشکده صنعت نفت ایران تهیه گردید. ابتدا بوسیله اسید نیتریک عامل دار شد و کارایی حذف آرسنات سنجش گردید. آزمایشات براساس روش پاسخ سطحی طراحی و انجام شد ارزیابی داده های آزمایش با استفاده از نرم افزار Minitab ۱۶، Excel ۲۰۰۷ و آزمون های رگرسیون، همبستگی و آنالیز واریانس انجام شد. یافته ها: در این مطالعه افزایش میزان جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه آرسنات و کاهش pH بر کارایی حذف تاثیر داشت. حداکثرظرفیت جذب آرسنات توسط نانو لوله های کربنی برابر با ۸۴/۸ میلی گرم به گرم بدست آمد. درصد حذف آرسنات با کاهش pH بیشتر شد با افزایش غلظت آرسنات و میزان جاذب، ‎راندمان حذف بیشتر شد. نتیجه گیری: مدل با بالاترین ضریب (R۲) و ضریب پیش بینی (Predicted R۲) به تر تیب ۰۱/۹۵ و ۲۵/۷۲ برای نانولوله های کربنی تک جداره عامل دار شده با اسید نیتریک برآورد گردید. در این مطالعه حداکثر درصد حذف برای آرسنات ۶۵% و حداکثر ظرفیت جذب ۸۴/۸ بود . با استفاده از روش پاسخ سطحی شرایط بهینه PH=۳-۶ و میزان جاذب ۱۵۰ میلی گرم در حجم نمونه (۱۰۰میلی لیتر) بدست آمد.

Keywords:

Key words: Arsenate removal , Single-walled Carbon nanotubes , response surface methodology , Box-Behnken , واژه های کلیدی: نانو تیوپ کربنی , آرسنات , روش پاسخ سطحی , مدل Box-Behnken , طرح آزمایش