بررسی سینتیک و ترمودینامیک جذب کاتیون های آلاینده محیط زیستی در آب آشامیدنی و پساب ها توسط نانوساختار آئریوویلیوس

در این تحقیق سنتز نانو کاتالیست SrBi4Ti4O15 با مورفولوژی دو لایه آئریوویلیوس((Aurivillius از جایگزینی استرانسیوم در بیسموت و تیتانیوم اکسید با استفاده از یک روش اصلاحی سل- ژل انجام شد و در جذب کاتیون کروم به عنوان یک فلز سمی که بر سلامت انسان و محیط زیست تاثیر دارد از آب های آلوده بررسی شد. الگوهای XRD و خطوط پراش تیز و با شدت بالای ترکیب حاصل انطباق آن را با فاز بلوری ارتورومبیک نشان داد. تصاویر FESEM جهت بررسی شکل شناسی و اندازه نانو ذرات، حاکی از ذرات همگن، یکنواخت و به صورت میله ای شکل و با اندازه 45 نانو متر بود. آزمایش های طراحی شده ظرفیت جذب وسینتیک جذب را به روی جاذب تعیین کرد. بهینه سازی بعضی از پارامترهای جذب مانند اثر زمان تماس، pH، غلظت اولیه یون هدف و مقدار جاذب دارای ظرفیت جذب مطلوب برای یونهای کروم را دارد. با داده های تجربی، مشخص شد که جاذب بسیار سریع و کارآمد بوده و از معادله سرعت سینتیک جذب شبه مرتبه دوم تبعیت می کند. مدل سیپس در فرآیند جذب و توصیف داده های تجربی موفق بوده است. مطالعات جذب بر اساس دما بررسی شد و با استفاده از آن پارامترهای ترمودینامیکی انرژی آزاد G0 و آنتالپی جذب H0 و بی نظمی S0 ارزیابی شد که تعیین کرد که فرآیند گرماگیر بوده و دارای افزایش روند جذب اتفاقی می باشد. جاذب سنتز شده به دلایل کم هزینه بودن و مقرون به صرفه بودن، راندمان بالای جذب، گزینش پذیری یا انتخاب یونی و سینتیک سریع می توانید به عنوان یک جاذب مناسب در فرایند حذف یون های کروم از محلولهای آبی عمل کند.

Keywords:

آئروویلیوس , سینتیک جذب , ایزوترم حذف , کروم , ترمودینامیک , نانو