بررسی میزان جذب آرسنیک از محلولهای آبی با استفاده از نانولوله‌های کربنی چند جداره عامل دار شده (MWCNTs-COOH) با روش مغناطیسی (Fe3O4)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای آمایش محیط زیست، گروه علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال. تهران- ایران.

2 دانشیار دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز

3 استاد گروه علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران- ایران.

4 استادیار گروه کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه – ایراندانشگاه مراغه

چکیده

حذف فلزات سنگین از فاضلاب موضوعی قابل توجه در زمینه آلودگی آب است که یک معضل جدی در کاهش کیفیت آب می‌باشد. آزمایشات جذب در غلظت‌های مختلف، زمان تماس، دوز جاذب، pHهای مختلف بررسی شدند. ایزوترم‌های جذب بر روی جاذب‌ها براساس آزمون مدل‌های ایزوترم جذب فروندلیچ و لانگمویر تعیین گردید. همچنین براساس سنتیک شبه درجه اول و شبه درجه دوم بررسی گردید. آرسینک یکی از مهمترین آلاینده های آبی است که علاوه بر کاربردهای فراوانی که این کانی در صنعت دارد، باعث خطرات فراوانی در محیط زیست می‌شود. ترکیبات آرسنیک در بسیاری از مواد، مورد استفاده قرار می‌گیرد از موارد کاربرد آن می‌توان حشره کش‌ها، جونده کش‌ها، سموم گیاهی، مواد سرامیکی را نام برد. یکی از مکانیزم‌های حذف آرسینک از محیط‌های آبی، فرآیند جذب سطحی است. در این مطالعه کارایی نانولوله‌های کربنی چند جداره، مغناطیسی شده با نانوذرات اکسید آهن (Fe3O4) مورد بررسی قرار گرفت. مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب با تکنیک‌های XRD ,TEM, FESEM مورد آنالیز قرارگرفت. شرایط بهینه برای حذف آرسینک در2=pH، غلظت mg/l6، مدت زمان minutes30 در دمای محیط را نشان می‌دهد، مقدار جاذب mg/g0.02، در آنالیز تمام نمونه‌ها انتخاب شده است. همچنین نمودارهای تعیین برازش، مدل‌های فروندلیچ (R2>0.9981) و شبه درجۀ دوم (0.9998 =R2) به ترتیب به عنوان مدل‌های بهینۀ ایزومتری و سینتیکی تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Survey Efficiency of Arsenic Absorption in Aqueous Solutions Using Functional Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNTs-COOH) by Magnetic Method (Fe3O4)

نویسندگان [English]

  • Masoumeh Khorasani Alamdari 1
  • Ataullah Nadiri 2
  • Hossein Ghafurian 3
  • Sina Sedeqfam 4
1 Ph.D. student of Environmental Studies, Department of Marine Science and Technology, Islamic Azad University, North Tehran Branch. Tehran - Iran.
2 Associate Professor, Faculty of Natural Sciences, Tabriz University
3 Professor of Marine Science and Technology Department, Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran-Iran.
4 Assistant Professor of Agriculture Department, Maragheh University, Maragheh - Iran
چکیده [English]

The removal of heavy metals from wastewater is a significant issue in the field of water pollution, which is a serious problem in reducing water quality. Adsorption experiments were conducted at different concentrations, contact time, adsorbent dose, and different pHs. Adsorption isotherms on adsorbents were determined based on Freundlich and Langmuir adsorption isotherm tests. It was also investigated based on pseudo-first-order and pseudo-second-order synthetics. Arsenic is one of the most important water pollutants, which despite its many applications in the industry, causes several risks in the environment. Arsenic compounds are used in many materials, including insecticides, rodenticides, herbicides and ceramics. Surface adsorption is one of the mechanism used to remove arsenic from aqueous environments. In this study, the effectiveness of multi-walled carbon nanotubes magnetized with iron oxide (Fe3O4) was investigated. Physical and structural properties of the adsorbent were analysed using XRD, TEM, FESEM. The ideal conditions for removal of arsenic were pH=2, at a concentration of 6 mg/L, during 30 minutes at ambient temperature. Adsorption was chosen to be 0.02 mg/g in the analysis of all sample. Also, fitting regression curves showed that Freundlich (R2> 0.9981) and pseudo-second-order (R2 = 0.9998) models are the best the isothermal and kinetic models, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optimum
  • environment
  • arsenic
  • Freundlich
  • absorbent
هیدروژئولوژی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 10 خرداد 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار