اصلاح خواص سطحی کربن فعال ساخته شده از چوب درخت سدر با استفاده از اوره به منظور بهبود عملکرد آن در حذف فلز سرب از آبهای سطحی

در قرن حاضر آلودگی آب توسط فلزات سنگین سمی به یکی از معضلات بزرگ زیست محیطی تبدیل شده است. جذب سطحی فلزات سنگین روشی موثر و کارآمد جهت حذف فلزات سنگین از آب های آلوده است. در این پژوهش از چوب درخت سدر به عنوان ماده اولیه جهت ساخت کربن فعال به منظور جذب فلز سنگین سرب استفاده شد و عملکرد آن در حذف فلز سرب در حضور گروه های عاملی آمینی مورد بررسی قرار گرفت. کربن فعال طی دو مرحله ی کربونیزاسیون اولیه، و به دنبال آن فعال سازی شیمیایی با استفاده از سدیم هیدروکسید تهیه شد. برای آمین دار کردن کربن فعال از اوره به عنوان پیش ساز گروه آمینی و HATU به عنوان ماده جفت کننده تحت شرایط رفلاکس استفاده گردید. متغیرهای مورد بررسی در طول فرایند سنتز جاذب، نسبت وزنی ماده فعال ساز به ماده اولیه کربونیزه شده، دمای فعالسازی و زمان فعالسازی بود که مقادیر بهینه آنها به ترتیب 4:1، 650C و 60 دقیقه به دست آمد. به منظور بررسی مورفولوژی سطحی نمونه های سنتز شده، گروه های عاملی و سطح ویژه آنها از آنالیزهای FTIR، SEM و BET استفاده شد. در بررسی سطح ویژه نتایج حاکی از تشکیل کربن فعال با سطح ویژه ای در حدود 2056 متر مربع بر گرم بود. به منظور تعیین شرایط بهینه جذب در حضور گروه های آمینی، تاثیر پارامترهای عملیاتی pH، جاذب، زمان تماس، غلظت یون فلزی و دما در فرایند جذب یون سرب توسط کربن فعال سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله حاکی از آن بود که شرایط بهینه در pH=4 و دمای 30C حاصل می گردد.

Keywords:

فلزات سنگین , جذب سطحی , کربن فعال , عاملدار , ظرفیت جذب