حذف فنل از محیطهای آبی توسط نانوجاذبهای کربنی: مطالعه عوامل موثر و سینتیک فرآیند جذب
نویسنده:
نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:
فنل و مشتقات آن بهدلیل سمیت، سرطانزایی و تجزیه بیولوژیکی کم، از آلاینده های مهم اکوسیستم های آبی محسوب می شود. هدف مطالعه حاضر مقایسه سه جاذب نانوساختار کربنی در جذب فنل از محیط آبی و مطالعه سینتیکی حذف آن است. در این پژوهش، ابتدا جاذبهای گرافن، کربن مزوپور (CMK-3) و نانولوله کربنی چنددیواره (MWCNT) سنتز شده و سپس براساس روشهای استاندارد XRD ،SEM، BET و BJH ساختار آنها ارزیابی شد. در گام بعد عوامل موثر بر فرآیند جذب مانند میزان بارگذاری جاذب، pH محلول و زمان تماس بررسی گردید. جهت پیش بینی رفتار سنتیکی جاذبها نیز از مدلهای شبه درجه یک، شبه درجه دو و الوویچ استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش بارگذاری جاذب، راندمان جذب افزایش و ظرفیت جاذبها، روند کاهشی دارد که در هر دو حالت این تغییرات بهصورت غیرخطی می باشد. بررسی تغییرات pH نشان داد که بالاترین درصد حذف برای جاذبهای گرافن، CMK-3 و MWCNT در pH برابر 8 اتفاق می افتد. در بررسی اثر زمان تماس مشخص گردید برای هر سه جاذب زمان بهینه جهت اشباع سایت های فعال جذب حدود min 40 است و زمان بیشتر تغییر چندانی در راندمان فرآیند نخواهد داشت. نتایج بررسی سینتیکی فرآیند نشان دهنده تطبیق بسیار خوب مدل شبه درجه دو بر داده های آزمایشگاهی است. براساس نتایج تجربی این پژوهش مکانیزم جذب مورد بحث قرار گرفت و مشخص گردید علاوهبر تعاملات π-π در تمامی جاذبها، نیروی قوی بین فنل و ناخالصی مس موجود در MWCNT و نیز پیوند قوی هیدروژنی بین فنل و گروه های هیدروکسیل/کربوکسیل موجود در ساختار CMK-3 عوامل مهم فرآیند جذب فنل هستند. در بین جاذبهای بررسی شده، CMK-3 بهدلیل عملکرد و کارایی بالاتر بهعنوان جاذب بهینه برای حذف فنل از محیطهای آبی انتخاب گردید.
کلیدواژگان:
فنل ، آب آلوده ، جذب ، جاذب نانوساختارکربنی ، سینتیک جذب
زبان:
فارسی
انتشار در:
صفحات:
98 تا 110
لینک کوتاه:
magiran.com/p1958119
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یکساله به مبلغ 1,390,000ريال میتوانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
- حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران میشود.
- پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانههای چاپی و دیجیتال را به کاربر نمیدهد.
In order to view content subscription is required
Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!