activated carbon
در نشریات گروه پزشکی-
Background
Pyrocatechol, a phenol derivative, is commonly found in industrial effluents at various concentrations due to its extensive use in multiple industries. These toxic compounds are resistant to biological degradation and pose significant threats to environmental and human health when they enter aquatic environments.
ObjectivesThis study explores the removal of pyrocatechol from aqueous solutions using activated carbon coated with aluminum nanoparticles.
MethodsLaboratory materials included oak wood (collected from the mountains around Lorestan province, Iran), pyrocatechol, H 3 PO 4 , HCl, Al 2 O 3 , NaCl, NaOH, graphite oxide, and NH 3 . This experimental study was conducted on a laboratory scale. Oak wood was used to synthesize activated carbon, while aluminum oxide and oak moss were employed to produce aluminum nanoparticles using a green method. The characteristics of the adsorbents were examined using XRD, FESEM, FTIR, and BET analyses. Parameters such as contact time (5 - 40 min), pH (3 - 11), initial concentration of pyrocatechol (20 - 200 mg/L), adsorbent dose (50 - 250 mg), and ionic strength were investigated. The residual concentration of pyrocatechol was measured using a spectrophotometer at a wavelength of 275 nm.
ResultsThe results indicated that maximum adsorption efficiency was achieved with a pyrocatechol concentration of 100 mg/L, a pH of 7, a contact time of 20 minutes, and an adsorbent dose of 250 mg. Isotherm and kinetic analyses showed that the adsorption data correlated well with the Langmuir model and the pseudo-second-order kinetic model, respectively.
ConclusionsActivated carbon derived from oak wood and coated with aluminum nanoparticles using a green method is highly efficient in removing pyrocatechol from aqueous solutions. This method is recommended as an effective, rapid, cost-effective, and environmentally friendly approach for the removal of pyrocatechol from aqueous environments.
Keywords: Pyrocatechol, Activated Carbon, Adsorption Process, Oak Wood, Aluminum Nanoarticle, Green Method -
مقدمه
ترکیبات آلی فرار (VOC’s)، از جمله آلاینده های خطرناک هوا هستند که جهت نمونه برداری از آن ها از لوله های جاذب نمونه بردار زغال فعال استفاده می شود. هدف این مطالعه، بررسی ساختار و عملکرد لوله جاذب زغال فعال ساخت داخل در مقایسه با نمونه تجاری متداول آن در بازار جهت نمونه برداری از ترکیبات آلی فرار، به ویژه تولوین، می باشد.
روش کاردر این مطالعه تجربی از دو نوع لوله جاذب نمونه بردار زغال فعال ساخت داخل و مدل تجاری شرکت SKC به عنوان نمونه مرجع استفاده شد. جهت بررسی ساختار ریخت شناسی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، تعیین ساختار تخلخل از آنالیز BET و جهت پایش عنصری از آزمون EDAX استفاده شد. به منظور بررسی عملکرد جذبی، تحت شرایط یکسان، غلظت های مختلف آلاینده از لوله ها عبور داده شد و نتایج در روزهای 0، 15 و 30 آنالیز شدند. در نهایت امکان کاربرد عملی لوله های جاذب نمونه بردار به منظور نمونه برداری از تولوین در هوای یک واحد جایگاه سوخت نیز بررسی شد.
یافته هانتایج نشان داد سطح ویژه و حجم منافذ لوله جاذب نوع تجاری با تفاوت اندکی از لوله جاذب ساخت داخل بیشتر است. نتایج تست EDAX مقادیر اندک (1%) از عناصر ناخالصی در جاذب ساخت داخل را نشان داد. بررسی اثر زمان بازیافت و تراکم ورودی آلاینده در هردو جاذب معنادار شد. نتایج فاز میدانی نشان داد میانگین جذب در جاذب های ساخت داخل و نوع تجاری تفاوت معناداری با یکدیگر ندارند. میزان صحت و دقت عملکرد لوله جاذب ساخت داخل به ترتیب 77/90 و 76/91 درصد به دست آمد. با بررسی تاثیر روز بازیافت در فاز میدانی، این ارتباط برای جاذب ساخت داخل به صورت معنادار، و برای جاذب تجاری ارتباطی یافت نشد.
نتیجه گیریکارایی جذب تولوین توسط لوله های جاذب ساخت داخل در نمونه برداری از تراکم های بالا با نوع تجاری آن علارغم وجود تفاوت های ساختاری اندک شباهت بسیاری داشته، اما برای کاربرد در محیط هایی با تراکم پایین (10 ppm و کمتر) توصیه نمی شود.
کلید واژگان: جاذب سطحی، زغال فعال، لوله نمونه بردار، جذب سطحی، تولوئنIntroductionVOCs are harmful air pollutants that must be detected, monitored and eliminated. Adsorber tubes are standard tools for this task, specifically activated carbon tubes with high adsorption and selectivity. This research aims to compare the structural and functional characteristics of domestically produced activated carbon tubes with the conventional commercial ones for sampling toluene, a volatile organic compound.
Material and MethodsThe characteristics of each adsorbent, such as structure, morphology, porosity, and element composition, were examined by SEM photography, BET testing, and EDAX analysis. The central composite design (CCD) method was employed to investigate the adsorption properties of the adsorbents. The input concentration and readsorption time of the samples were the variables considered in this study. Additionally, a field phase of personal air sampling was performed to evaluate the effectiveness of adsorbent tubes.
ResultsSEM and BET analyses indicated that the porous structure of domestic activated carbon was comparable to the model produced by SKC. EDAX analysis detected a minor impurity (1%) in the domestic activated carbon adsorbent. The adsorption performance was significantly influenced by the variations in readsorption time and pollutant input concentration. The accuracy and precision of the performance of the domestic adsorbent tube were obtained as 90.77% and 91.76%. The field phase results demonstrated that the amount of pollutant adsorbed in the SKC-activated charcoal adsorber did not differ significantly during 0 to 30 days. However, the domestic adsorber showed a significant difference in the same period. The overall performance of the two adsorbers did not exhibit a significant difference between 0 and 30 days.
ConclusionDespite minor structural differences, the adsorption efficiency of toluene by domestic adsorbent tubes in sampling high concentrations is very similar to its commercial type. However, it is not recommended for use in low-concentration environments (10 ppm and less).
Keywords: Adsorber tubes, Activated carbon, Toluene, Sampling tubes -
Background
Hospital wastewater is considered by health and environmental researchers due to the presence of various hazardous chemical contaminants such as residual of antibiotics and other drugs. The conventional treatment processes are not able to complete removal of them, and could lead to the entry of these compounds into the environment. Then, we aimed to analyze and evaluate the removal of ciprofloxacin and vancomycin antibiotics from hospital wastewater.
MethodsThe effect of antibiotic concentration and reaction time was investigated on the performance of single ozonation (SOZ) and activated carbon catalyzed ozonation (ACCO). In addition, COD and BOD of the effluent, antibiotics degradation kinetics and mathematical modeling were determined. Solid phase extraction columns (SPE) and high-performance liquid chromatography (HPLC) methods were used to extract and measure the intended antibiotics, respectively.
ResultsThe results of this study showed that degradation of both antibiotics follow pseudo-first order kinetic. SOZ was able to eliminate 6 mg/L of vancomycin and ciprofloxacin within 45 and 65 min, respectively. Due to the synergistic effect of activated carbon on ozonation, ACCO significantly reduced the degradation time to 20 and 25 minutes, respectively. BOD/COD ratio at the outlet of ACCO process increases from 0.2 in raw wastewater to 0.4 in treated wastewater, which could be appropriate for biological treatment.
ConclusionACCO could be considered an efficient process for degradation of antibiotics in hospital wastewater.
Keywords: Catalyzed ozonation, Antibiotic, Hospital wastewater, Activated carbon -
زمینه و هدف
ظهور صنایع شیمیایی جدید باعث رها شدن مقدار زیادی ترکیبات آلی شامل محصولات جانبی صنعتی، حشره کش ها و سایر مواد شیمیایی در طبیعت شده است. ترکیبات مختل کننده ی غدد درون ریز یک گروه از آلاینده های خطرناک و پیچیده ی شناخته شده در فاضلاب و منابع آبی در سراسر جهان هستند که به طور طبیعی یا در نتیجه ی فعالیت های انسانی تولید می شوند. در این مطالعه سعی بر آن است که دی اتیل فتالات توسط فرآیند اکسیداسیون پیشرفته ازن زنی در حضور کربن فعال تولید شده از درخت اسکنبیل از محیط های آبی حذف گردد.
مواد و روش هااین مطالعه آزمایشگاهی در یک راکتور با حجم نمونه 100 میلی لیتر انجام گردید. در هر آزمایش محلول دی اتیل فتالات در غلظت مورد نظر به درون پایلوت ریخته شد و ازن با غلظت 8/0 میلی گرم در دقیقه به محلول آزمایش تزریق می شد. متغیرهای مورد مطالعه شامل pH (2-8)، زمان تماس (2 تا 30 دقیقه)، غلظت آلاینده (5-25 میلی گرم در لیتر) و دوز کاتالیست (025/0-1/0 گرم) بودند. در انتهای هر آزمایش از پایلوت نمونه گیری شد و جهت تعیین دی اتیل فتالات باقیمانده توسط دستگاه HPLC آنالیز گردید.
یافته هانتایج نشان داد که در شرایط بهینه pH معادل 8/6 و دوز ازن 8/0 میلی گرم در دقیقه و زمان تماس 30 دقیقه، ازن زنی تنها توانست 60 درصد دی اتیل فتالات را حذف نماید ودر همین شرایط ازن زنی کاتالیستی با میزان 075/0 گرم در لیتر کربن حاصل از درخت اسکنبیل توانست 94 درصد دی اتیل فتالات حذف نماید.
نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان داد که ازن زنی کاتالیستی با کربن حاصل از ضایعات چوب درخت اسکنبیل می تواند به عنوان یک روش تصفیه پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: ازن زنی کاتالیستی، دی اتیل فتالات، اکسیداسیون پیشرفته، کربن فعالBackgroundThe emergence of new chemical industries has caused the release of a large amount of organic compounds including industrial by-products, insecticides and other chemicals in nature. Endocrine disrupting compounds are a known group of hazardous and complex pollutants that occurs in wastewater and water sources worldwide, either naturally or as a result of human activities. In this study, an attempt is made to remove diethyl phthalate from water environments by the advanced oxidation process of ozonation in the presence of activated carbon produced from the Skanbil tree.
methods and Materials:
This experimental study was done in a reactor with a volume of 100 mL. In each experiment, diethyl phthalate solution was poured into the pilot in the desired concentration and ozone with 0.8 mg/min dose was injected into the reaction solution. Process parameters included pH (2-8), reaction times (2 to 30 min), pollutant concentration (5-25 mg/L) and catalyst dose (0.025-0.1 gram). In the end of each experiment, the sample was withdrawn from the pilot and analyzed using HPLC to determine the residual diethyl phthalate.
ResultsThe results showed that under optimal conditions of pH = 6.8, ozone dose = 0.8 mg/min and contact time = 30 minutes, ozonation could only remove 60% of diethyl phthalate, and under the same conditions, catalytic ozonation with 0.075 g of carbon obtained from the skanbil tree could remove 94% of diethyl phthalate.
ConclusionThe results of this research showed that catalytic ozonation with carbon obtained from the wood waste of shanbil tree can be used as an advanced treatment method.
Keywords: catalytic ozonation, diethyl phthalate, advanced oxidation, activated carbon -
زمینه و هدف:
امروزه فلزات سنگین و ترکیبات آلی مانند رنگ ها جز فراوان و پرخطرترین آلاینده های نوپدید هستند که به آب های سطحی و زیرزمینی راه پیدا کرده اند و سلامت انسان ها را تهدید می کنند. هدف از این مطالعه، بررسی میزان حذف رنگ راکتیو اورنج 3 آر و کروم در فرایند جذب مجزا و هم زمان به وسیله کربن فعال می باشد.
مواد و روش هادر این پژوهش از کربن چنار اصلاح شده با NH4Cl به منظور حذف آلاینده ها استفاده گردید و تاثیر متغیرهایی از جمله pH (2-9)، غلظت جاذب (5/0-1/0گرم بر لیتر)، غلظت آلاینده (mg/L100-5) و زمان تماس (40-2 دقیقه) در حذف رنگ و کروم (هم زمان و مجزا) توسط جاذب کربن فعال محاسبه گردید. سپس آزمایش های تعادل جذب انجام و ظرفیت جذب و مدل های ایزوترم جذب فروندلیچ و لانگمویر و سینتیک واکنش های آن بررسی شد.
یافته هانتایج این پژوهش نشان داد که کربن فعال درpH=4، غلظت 4/0 گرم بر لیتر جاذب در زمان تماس 15 دقیقه بهترین شرایط حذف برای هردو آلاینده رنگ و کروم را داراست. در شرایط بهینه کربن فعال توانست 72 درصد کروم و 84 درصد رنگ در حالت مجزا و 59 درصد کروم و 67 درصد رنگ در حالت هم زمان در محلول آلاینده با غلظت mg/L 25 را حذف کند. همچنین بررسی ایزوترم های جذب مشخص کرد که آزمایش ها با مدل فروندلیچ مطابقت بیش تری دارد. سنتیک جذب از معادلات شبه مرتبه دوم تبعیت می کند.
نتیجه گیریطبق نتایج به دست آمده، این جاذب، عملکرد مناسبی در حذف مجزا و همزمان رنگ و کروم دارد و می تواند به منظور تصفیه فاضلاب حاوی آلاینده های آلی و معدنی به کار رود.
کلید واژگان: کربن فعال، جذب، رنگ، کروم، حذف همزمانIntroductionToday, heavy metals and organic compounds such as dyes are among the most dangerous pollutants that have entered surface and groundwater and threaten human health. The aim of this study was to investigate the removal of reactive orange 3R dye and chromium by adsorption separately and simultaneously activated carbon.
Materials and MethodsIn this study, Sycamore carbon modified with NH4Cl was used to remove contaminants. Effect of variables such as pH (2-9), adsorbent concentration (0.5-1-0 g/L), pollutant concentration (10-50 mg/L) and contact time (2-40 minutes) on dye and chromium removal (simultaneously and separately) were calculated. Freundlich and Langmuir adsorption isotherm models and kinetics were also investigated.
ResultsThe results of this study showed that activated carbon at pH = 4, 0.4 g/L adsorbent at 15 min contact time has the best removal conditions for both paint and chromium contaminants. Under optimal conditions, activated carbon was able to remove 72% of chromium and 84% of dye separately and 59% of chromium and 67% of dye simultaneously in solution at a concentration of 25 mg/L. The study of adsorption isotherms also showed that the experiments were more consistent with the Freundlich model.The absorption kinetics follows Pseudo-second order equations.
ConclusionAccording to the results, this adsorbent has a good performance in separate and simultaneous removal of paint and chromium and can be used to treat wastewater containing organic and inorganic contaminants.
Keywords: adsorption, activated carbon, chromium, dye, simultaneous removal -
زمینه و هدف
فلزات سنگین از جمله کروم از رایجترین آلاینده هایی هستند که معمولا در غلظت های بالا در فاضلاب صنایع یافت میشوند و موجب آسیب به محیطهای آبی و به مخاطره افتادن سلامت موجودات زنده به خصوص انسان می شوند. هدف این مطالعه تعیین شرایط بهینه حذف کروم شش ظرفیتی توسط کربن فعال مغناطیسی شده (AC/Fe3O4) از محلول های آبی می باشد.
روش کارساختار و خواص AC/Fe3O4 با تکنیک های FESEM، FTIR، BET و VSM مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامتر pH محلول (11-3)، غلظت اولیه کروم شش ظرفیتی (10-50) میلی گرم بر لیتر و دوز جاذب (5/0-2) گرم بر لیتر بر راندمان حذف کروم شش ظرفیتی به همراه مطالعات ایزوترم و سینتیک مورد بررسی قرار گرفت. غلطت کروم شش ظرفیتی با قرایت مستقیم در طول موج nm540 با دستگاه اسپکتروفتومتر تعیین گردید.
یافته هاشرایط بهینه برای حداکثر حذف کروم شش ظرفیتی در 3=pH، زمان تماس 60 دقیقه، میزان جاذب 5/1 گرم در لیتر با غلظت اولیه کروم شش ظرفیتی 30 میلی گرم بر لیتر حاصل شد. مطالعه ایزوترم و سینتیک نشان داد که داده های تجربی از مدل لانگمویر و شبه درجه دوم تبعیت کرده اند.
نتیجه گیریدر شرایط مطلوب، حداکثر ظرفیت جذب AC/Fe3O4 به مقدار 14/21 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. مطالعه حاضر نشان داد که AC/Fe3O4 می تواند به عنوان یک جاذب برای حذف کروم از محلول های آبی استفاده شود.
کلید واژگان: : جذب سطحی، کربن فعال، تایر فرسوده، نانو ذرات مغناطیسی، کروم شش ظرفیتیJournal of Health, Volume:13 Issue: 2, 2022, PP 161 -178Background & objectiveHeavy metals such as chromium are among the most common pollutants commonly found in high concentrations in industrial wastewater. They can damage aquatic environments and endanger the health of living organisms, especially humans. This study aims to determine the optimal removal of hexavalent chromium by magnetized activated carbon (AC / Fe3O4) from aqueous solutions.
MethodsThe structure and properties of AC/Fe3O4 were investigated by FESEM, FTIR, BET, and VSM techniques. The effect of solution pH parameter (3-11), initial concentration of hexavalent chromium (10-50) mg/L, and adsorbent dose (0.5-2) g/L on hexavalent chromium removal efficiency along with isotherm and kinetics studies was investigated. The concentration of hexavalent chromium was determined by direct reading at 540 nm with a spectrophotometer.
ResultsThe optimal conditions for maximum removal of hexavalent chromium at pH=3, contact time of 60 minutes, and adsorbent dose of 1.5 g/L were obtained with an initial concentration of hexavalent chromium of 30 mg/L. The isotherm and kinetics study showed that the experimental data followed the Langmuir and pseudo-second-order kinetics.
ConclusionUnder desirable conditions, the maximum capacity of AC/Fe3O4 adsorption increased to 21.14 mg/g. The present study illustrated that AC/Fe3O4 could be used as an adsorbent to remove chromium from aqueous solutions.
Keywords: Adsorption, Activated Carbon, Worn Tire, Magnetic Nanoparticles, Hexavalent Chromium -
Environmental Health Engineering and Management Journal, Volume:9 Issue: 3, Summer 2022, PP 261 -270Background
Adsorption is a process in which some of the components in the fluid phase, are selectively transferred to the surface of the porous solid particles in the filled bed, which is called the adsorbent. The aim of this study was to examine the adsorption effectiveness of CO2 by activated carbon functionalized with Methyl diethanolamine (MDEA), as well as the effects of adsorption temperature, the total pressure of adsorption, and mass of adsorbent.
MethodsActivated carbon was first produced using the desired biomasses and suitable activated carbon was chosen. The activated carbon was then functionalized with MDEA amination method. The crystal structure of adsorbents was studied using XRD methods. In addition, the porosity, specific surface area and structure of prepared activated carbon were measured using BET techniques. Finally, the morphology and strength of the functional groups were measured using FESEM and FTIR analyses.
ResultsThe findings of the FESEM and BET analyses for functionalized activated carbon revealed that the specific surface area of the adsorbent increased hroughout the chemical and physical modification process, resulting in a BET amount of 725/84 m2/g. The results showed that the selectivity of the functionalized activated carbon is greater than that of the non-functionalized adsorbent.
ConclusionThe adsorption capacity of functionalized activated carbon was 3.98 mmol CO2 g-1 sorbent, compared to 2.587 mmol CO2 g-1 sorbent in the non-functionalized carbon, indicating a 35% improvement in the efficiency of the functionalized sample. According to the findings of the desorption experiments, functionalized carbon shows a 25% decrease in CO2 adsorption efficiency after 20 desorption steps.
Keywords: Activated carbon, Methyldiethanolamine, Amination, Carbon Dioxide -
The purpose of the work is to study the sorption characteristics of a composite material based on carbon nanotubes and polyaniline (PANI/CNT) during the extraction of cerium from sulfuric chloride solutions. The sorption characteristics of a composite material based on carbon nanotubes and polyaniline (PANI/CNT) during the extraction of cerium from sulfuric chloride acid solutions are investigated. Nanocomposite polyaniline (60 wt.%)/CNT was prepared by oxidative polymerization of aniline on the CNT surface. Morphological and structural characteristics of the material were obtained using scanning electron microscopy.Using the PANI/CNT nanocomposite, a isotherm of cerium adsorption was obtained from aqueous solutions of the above composition, which has a linear character and can be described by the Henry equation.The kinetic constants obtained by processing the data on pseudo-first and pseudo-second order models and the Elovich model indicate that the kinetics of cerium adsorption on the PANI / CNT nanocomposite with a higher value of the correlation coefficient is described using a pseudo-second order model. Moreover, it was found that the equilibrium sorption time was 30 min, and the adsorption capacity of the sorbent was 15 mg g-1. Data processing using kinetic models showed that absorption occurs due to the chemical interaction of cerium and the functional groups of the nanocomposite. As a consequence, it can be assumed that the chemical interaction with surface functional groups-carboxylic, phenolic, etc. – contributes to the adsorption mechanism of cerium by the PANI-CNT nanocomposite.Keywords: Adsorption, Activated Carbon, Isotherm, Henry constant, Kinetic models
-
This research addressed the elimination of the dye Congo red (CR) from an aqueous solution utilizing dried palm leaf activated carbon (PLAC). Therefore, we performed batch experiments for isotherms and sorption kinetics. According to the experimental data, the adsorption method largely depends on the equilibrium time, initial concentration of dye, pH solution, and adsorbent amount. We observed sorption equilibrium for the dye Congo red via PLAC in 60 min and an adsorption capacity of 52.1 mg g-1. A pseudo-first-order kinetic model was followed by sorption kinetics, whereas the Langmuir isotherm has been proposed to be help reache the equilibrium factor. The above data demonstrated that PLAC is an effective, low-cost, and environmentally friendly biomaterial for removing the dye from the aqueous solution.Keywords: Activated Carbon, Adsorption, Dye, Isotherm, Kinetics, Thermodynamics
-
مقدمه
تولوین از رایجترین نوع ترکیبات آلی فرار است که سمی بوده و سبب آسیب کبد و کلیه می شود. این ترکیب در بسیاری از صنایع شیمیایی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو حذف تولوین از جریان هوای خروجی صنایع دارای اهمیت است. بنابراین هدف از انجام این مطالعه، بررسی مقایسه ای نقش کربن فعال دست نخورده و تثبیت شده با باکتری سودوموناس پوتیدا و همچنین بررسی عملکرد سیستم بیوفیلتراسیون باکتری سودوموناس پوتیدا تثبیت شده بر کربن فعال به منظور جذب و تجزیه تولوین از جریان هوا در یک سیستم بیوفیلتراسیون و احیا کربن فعال است.
روش کارابتدا به منظور رشد باکتری، پیش کشت به مدت 24 ساعت بر روی انکوباتور شیکردار با سرعت 150rpm در دمای 30 درجه سانتی گراد قرار گرفت و سپس باکتری ها بر روی کربن فعال قرار داده شدند و عمل تثبیت صورت گرفت. در ادامه 2 ستون با کربن فعال دست نخورده و کربن فعال تثبیت شده با باکتری پر شد. کارایی هر کدام از سیستم ها با حجم بستر، گذر حجمی گاز و تراکم های مختلف از آلاینده در دو سیکل مورد بررسی قرار گرفت. سیکل اول به منظور بررسی میزان کارایی دو سیستم در حذف تولوین و سیکل دوم به منظور بررسی احیای کربن فعال بعد از خاموشی سیستم صورت گرفت. به منظور بدست آوردن مقدار جذب تولوین در سیستم بیوفیلتراسیون، تراکم های مختلفی از تولوین ساخته و به سیستم وارد شد. با نمونه برداری از ورودی و خروجی ستون ها و تزریق نمونه ها به دستگاه گاز کروماتوگرافی مقدار کارایی حذف تولوین در شرایط مختلف مطالعه بدست آمد.
یافته هانتایج تست های آماری نشان داد که افزایش حجم بستر و کاهش گذر حجمی گاز کارایی حذف تولوین را به طور چشمگیری افزایش می دهد. نتایج عملکرد بیوفیلتر نشان داد که حداکثر کارایی کربن فعال دست نخورده و تثبیت شده در سیکل اول به ترتیب معادل %95 و %89 در مدت زمان 14 ساعت بود. کربن فعال تثبیت شده در سیکل دوم توانایی جذب تولوین را با کارایی %81 داشته در حالی که کربن فعال دست نخورده به مراتب کارایی خیلی کمتری از خود نشان داد و این مقدار تقریبا %28 بود. همچنین با توجه به معنی داری در اختلاف میانگین کارایی ها می توان بهترین عملکرد سیستم را در جریان هوای 1 لیتر بر دقیقه، تراکم ورودی 45 پی پی ام و حجم بستر 260 میلی لیتر مشاهده نمود.
نتیجه گیریکارایی حذف تولوین در کربن فعال دست نخورده در سیکل اول بالاتر از کربن فعال تثبیت شده بود اما در سیکل دوم کارایی حذف کربن فعال تثبیت شده به مراتب بالاتر از کربن فعال دست نخورده بود. که می توان نتیجه گرفت، کربن فعال تثبیت شده توسط باکتری های موجود احیا شده و این عمل طول عمر و ظرفیت کربن فعال را افزایش می دهد.
کلید واژگان: بیوفیلتراسیون، تولوئن، کربن فعال، احیا کربن فعال، باکتری سودوموناسIntroductionVolatile organic compounds are the most common pollutants in the air, and among them, toluene is the most common form, which is toxic resulting in liver and kidneys damages. Regarding the fact that this compound is widely used in various chemical industries, implementing an efficient method for controlling its concentration is of great importance. The comparative survey of the capability of virgin activated carbon with the one immobilized by pseudomonas putida PTCC, and also the performance of the biofiltration system involving pseudomonas putida bacteria immobilized on activated carbon for the adsorption and degradation of toluene from the air as well as regenerating the activated carbon were aimed in the present study.
Material and MethodsThe microbial growth process was initiated by incubation of pre-culture in a rotary shaker, at 150rpm overnight. After 4 days, the strain pseudomonas putida, PTCC No: 1694 was immobilized on a certain amount of activated carbon. Subsequently, an airstream containing toluene was introduced into the biofilter, and the inlet and outlet concentrations of toluene were measured.
ResultsThe obtained results illustrated that the increase in the volume of the media and decrease in the gas flow rate significantly enhances efficiency. The great performance of the biofilter was confirmed by the high efficiency of the immobilized activated carbon which exhibited 89% yield during 14 hours. On the second cycle, the biofiltration system was able to adsorb toluene at an efficiency of 81%, while the virgin activated carbon exhibited far less efficiency with the value of 28%.
ConclusionThe provided results demonstrated the feasibility and reusability of the biofilter system for toluene removal. The proposed technique also extends the activated carbon’s capacity, which could be a potential solution to re-use the activated carbon in industrial applications.
Keywords: Activated carbon, Biofiltration, Toluene, Bacteria, Biodegradation, VOC -
زمینه و هدف
آنتی بیوتیک ها ، شامل مقدار عمده از ترکیبات دارویی است که برای درمان انسانی و دامپزشکی استفاده می شوند. آلودگی به آنتی بیوتیک ها در خاک ، آبهای سطحی ، آبهای زیرزمینی و حتی آب آشامیدنی ظاهر شده است.روش های اکسیداسیون پیشرفته مانند ازن زنی کاتالیستی در حذف آنتی بیوتیک ها از آب و فاضلاب موثر هستند. هدف از این مطالعه بررسی کارایی فرایند ازن زنی کاتالیستی در حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین از آبهای آلوده است .
مواد وروش هادر این طرح از پایلوت ازن زنی به حجم cc 200 استفاده گردید در هر آزمایش محلول تتراسایکلین در غلظت مورد نظر درون پایلوت ریخته شد، pH نمونه با اسیدکلریدریک و سود تنظیم ودر زمان های مختلف 2 تا 30 دقیقه و PHهای متفاوت 2تا10عمل ازن زنی در دوز mg/min8/0انجام می گرفت . سپس در همین شرایط عمل ازن زنی در حضور کاتالیست کربن فعال نیز انجام ونمونه از پایلوت تخلیه و جهت تعیین تتراسایکلین باقیمانده آنالیز می گردید.
یافته هانتایج نشان داد که در شرایط بهینه pH معادل 8 و دوز ازن 8/0 میلی گرم در دقیقه و زمان تماس 30 دقیقه ازن زنی تنها توانست 59 درصد تتراسایکلین را حذف نماید ودر همین شرایط ازن زنی کاتالیستی با میزان 01/0 گرم در لیتر کربن حاصل از درخت اسکنبیل توانست 100 درصد تتراسایکلین را حذف نماید.
نتیجه گیرینتایج پژوهش نشان داد که ازن زنی کاتالیستی با کربن حاصل از ضایعات چوب اسکنبیل می تواند به عنوان یک روش تصفیه پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد
کلید واژگان: ازن زنی کاتالیستی، تتراسایکلین، اکسیداسیون پیشرفته، کربن فعالBackground and ObjectivesAntibiotics, comprising a significant amount of pharmaceutical compounds, are used as human and veterinary treatments . these antibiotics come to appear as contaminantoin soil, surface water, groundwater, and even drinkingwater.Advanced oxidation processes such as catalytic ozonation are effective to remove the antibiotics form water and wastewaterThe aim of this study was to investigate the efficiency of Catalytic Ozonation Process for tetracycline antibiotics removal from contaminated waters
Material and methodIn this design, an ozonation pilot with a volume of 200 cc was used. In each experiment, the tetracycline solution was poured into the desired concentration, the pH of the sample was adjusted with sulfuric acid and NaOH. At different times of 5 to 30 minutes and different pHs of 2 to 10 ozonation was performed at the dose of 0.8 mg/min. Then, under these conditions, ozonation was performed in the presence of activated carbon catalyst and a sample was discharged from the pilot and analyzed (HPLC) to determine the remaining tetracycline.
ResultsThe results showed that under optimum conditions of pH= 8 and ozone dose of 0.8 mg / min and contact time of 30 minutes ozonation only eliminated 59% of tetracycline and in the same conditions catalytic ozonation with 0.01 g/L carbon. The Calligonum comosum tree was able to remove 100% tetracycline in 30 minutes.
ConclusionThe results of this study showed that carbon catalyzed ozonation from wood Calligonum comosum waste can be used as an advanced treatment method.
Keywords: Catalytic ozonation, tetracycline, Advanced oxidation, activated carbon -
مقدمه و هدف
آمونیاک گازی بی رنگ با بویی تند و خورنده است که باعث ایجاد آسیب های جدی برای سلامت انسان و محیط زیست می شود. آمونیاک در داروسازی، دباغی و صنایع مرتبط با نقره کاری آینه ها و همچنین تولید مواد منفجره نظامی کاربرد دارد. هدف از انجام این مطالعه، بررسی کارایی جاذب ارزان قیمت حاصل از پوست گردو در جذب سطحی آمونیاک از آب و پارامتر های موثر بر آن است.
روش کاردر این مطالعه که از نوع نیمه تجربی مداخله ای بود، از زغال پوست گردو استفاده شد و اثر متغیرهای دمای کربونیزاسیون، pH، غلظت آمونیاک، دز جاذب و زمان تماس در جذب سطحی آمونیاک از محیط آبی بررسی شد. اندازه گیری غلظت آمونیاک با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 640 نانومتر انجام شد؛ به طوری که بیش از 712 نمونه برای انجام این مطالعه تحلیل شد.
یافته هادر این مطالعه بیشترین کارایی حذف آمونیاک از محیط آبی در pH بهینه 8، دمای کربونیزاسیون 850 درجه سانتی گراد و دز جاذب 20 گرم بر لیتر حاصل شد. با توجه به ظرفیت جذب به دست آمده، غلظت بهینه برای حذف آمونیاک 60 میلی گرم بر لیتر در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد آزمایش ها از ایزوترم فروندلیچ (0/9949=²R) پیروی می کند. همچنین مطالعات سینتیکی همبستگی بیشتری با معادله درجه یک داشت.
نتیجه گیریبر مبنای نتایج حاصل از این مطالعه می توان اظهار داشت جاذب حاصل از پوست گردو به عنوان یک جاذب طبیعی قادر به حذف نسبتا مطلوب آمونیاک از محیط های آبی است و به دلیل توانایی جذب زیاد برای سایر آلاینده های زیست محیطی نیز پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: آمونیاک، پوست گردو، جذب سطحی، کربن فعال، محیط آبیIntroduction and ObjectivesAmmonia is a colorless gas with a pungent and corrosive odor that can cause serious damages to human health and the environment. Ammonia is used in the industries of pharmacology, tanning, and silvering mirrors and the production of military explosives. This study aimed to investigate the efficiency of inexpensive adsorbent obtained from the walnut shell in the surface absorption of ammonia from water and the parameters affecting it.
Materials and MethodsIn this quasi-experimental interventional study, charcoal of walnut shell was used and the effects of carbonization temperature, pH, ammonia concentration, adsorbent dose, and contact time on the adsorption of ammonia from the aqueous medium were investigated. Ammonia concentration was measured by a spectrophotometer at 640 nm. More than 712 samples were analyzed for this study.
ResultsIn this study, the highest efficiency of ammonia removal from an aqueous medium was obtained at optimal pH 8, carbonization temperature of 850°C, and adsorbent dose of 20 g/l. According to the obtained adsorption capacity, the optimal concentration for ammonia removal was considered 60 mg/l. The results showed that the experiments followed the Freundlich isotherm (R²=0.9949). Kinetic studies also indicated a higher correlation with the first-order equation.
ConclusionsBased on the results of this study, it can be stated that the adsorbent obtained from the walnut shell, as a natural adsorbent, is able to remove a relatively desirable amount of ammonia from aqueous medium and is recommended for other environmental pollutants due to its high adsorption capacity.
Keywords: Activated carbon, Adsorption, Ammonia, Aqueous medium, Walnut shell -
زمینه و هدف
امروزه آب در زندگی بشر از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردار است و تامین آب برای مصارف گوناگون یکی از مسایل مهم است. کدورت آب از لحاظ اثرات بهداشتی، زیبا شناختی و زیست محیطی حایز اهمیت است. بنابراین لزوم کاهش کدورت آب بدیهی است. این مطالعه جهت تعیین کارایی واحد فیلتر بافل دار با مدیای اسفنجی در حذف کدورت، عوامل میکروبی و کل کربن آلی از آب انجام گرفته است.
روش بررسیاین مطالعه، از نوع تجربی بوده و در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. جهت انجام فرایند فیلتراسیون راکتوری از جنس پلاکسی گلاس و با حجم مفید L 2 طراحی و ساخته شد. فیلترهای مورد استفاده از جنس فوم پلی اورتان بودند. متغیر های مورد بررسی عبارت بودند از غلظت کدورت ورودی (10، 50 و NTU 100) و بار سطحی (7/5، 10 و m/h 15).
یافته هابین میزان کدورت، کل کربن آلی و همچنین دانسیته میکروبی در آب ورودی رابطه مستقیم وجود داشت. در این مطالعه با کاهش بار سطحی و افزایش کدورت ورودی، راندمان حذف کدورت افزایش یافت. همچنین با کاهش بارسطحی، زمان کار صافی ها افزایش یافته است. به علاوه، حذف کامل کل کربن آلی در شرایط بهینه به دست آمد.
نتیجه گیرینتایج این تحقیق نشان داد که سامانه فیلتر بافل دار با مدیای اسفنجی یک روش نوین و موثر برای حذف کدورت، عوامل میکروبی و کل کربن آلی از آب های سطحی طبیعی است.
کلید واژگان: Turbidity، Microbial contaminant، Total organic carbon، Baffled filter، filtrationBackground and ObjectiveAccess to safe water is critical for protecting human health. Turbidity is one of the main physical parameters that affect the quality of water from both health and aesthetical points of view. Therefore, waters should be treated based on the standards set for turbidity before consumption. This study was performed to determine the performance of a bench-scale baffled filter system for removing the turbidity, microbial population, and total organic carbon (TOC) from the contaminated water.
Materials and MethodsA lab-scale Plexiglas baffled filter consisting of five compartments with a total working volume of 2 L was designed and constructed. The polyurethane foam cubes were used as filter media. The effect of turbidity (10, 50, and 100 NTU) and surface overflow rate (SOR: 7.5, 10 and 15 m/h) was investigated on the performance of the developed system.
ResultsA direct relationship between turbidity, TOC, and microbial density was observed in the inlet water. The efficiency of the baffled filter in the removal of turbidity and the period of the filter operation run both enhanced as the SOR was either decreased or the inlet turbidity was increased. In addition, almost complete removal of TOC from the inlet water was noticed.
ConclusionThe results of the present study indicated that the baffled filter system with sponge media can be a novel and effective method for the removal of turbidity, microbial contaminants and TOC from the natural surface water.
Keywords: Activated carbon, zincoxide nano composite, MethyleneBlue, Canola plant, Green method, Optimization -
زمینه و هدف
با توجه به بحران کمبود آب و حضور آلاینده های صنعتی در منابع آبی، تصفیه فاضلاب ها، به ویژه فاضلاب های رنگی یک امر ضروری است. هدف از این مطالعه تصفیه فاضلاب حاوی رنگ متیلن بلو با استفاده از نانوکامپوزیت کربن فعال/اکسید روی (ZnO/AC) حاصل از ضایعات روغن کشی گیاه کلزا به روش سبز است.
روش بررسیدر مطالعه حاضر، اثر پارامترهای مختلف (pH، غلظت متیلن بلو، مقدار جاذب، دما و زمان تماس) در جذب متیلن بلو توسط نانوکامپوزیت تهیه شده به کمک نرم افزار طراحی آزمایش (Design of Experiment 7)، به روش سطح پاسخ (Response Surface Method (RSM)) بررسی شد.
یافته هانتایج حاصل از آزمایش های پیش بینی شده نشان داد که بالاترین جذب متیلن بلو در شرایط pH برابر با 10، دمای oC 70، زمان تماس min50، غلظت اولیه جذب شونده mg/L 10 و مقدار جاذبg 0/05 دیده می شود. در شرایط بهینه جاذب ZnO/AC توانست 98/22 درصد متیلن بلو را از محیط آبی حذف کند.
نتیجه گیریبا توجه به پتانسیل بالای نانوکامپوزیت ZnO/AC در حذف رنگدانه متیلن بلو، می تواند کاندیدای مناسبی در حذف آلودگی های رنگی و تصفیه فاضلاب های کارخانجات نساجی محسوب شود.
کلید واژگان: نانو کامپوزیت کربن فعال، اکسید روی، متیلن بلو، گیاه کلزا، روش سبز، بهینه سازیBackground and ObjectiveDue to the water shortages and the presence of industrial pollutants in water resources, wastewater treatment, especially colored wastewater, is essential. The aim of this study was to treat wastewater containing Methylene Blue dye using activated carbon nanocomposite/zinc oxide nanoparticles (ZnO/AC) obtained from canola oil waste by green method.
Materials and MethodsIn the present study, the effect of different parameters (pH, Methylene Blue concentration, adsorbent amount, temperature and contact time) on the adsorption of Methylene Blue was investigated. Design of Experiment 7 software (Response Surface Method (RSM)) was used to evaluate the influence of various parameters on Methylene Blue removal.
ResultsThe results of the predicted experiments showed that the highest adsorption of Methylene Blue is at pH = 10, temperature 70 °C, contact time of 50 min, initial adsorption concentration of 10 mg/ L and adsorbent amount of 0.05 g. Under optimal conditions, ZnO/AC adsorbent was able to remove 98.22% of Methylene Blue from the aqueous medium.
ConclusionAppropriate to the high potential of ZnO/AC nanocomposite in the removal of Methylene Blue pigment, it can be a good candidate for the removal of dye contaminants and wastewater treatment of textile factories.
Keywords: Activated carbon, zinc oxide nano composite, Methylene Blue, Canola plant, Green method, Optimization -
سابقه و هدف
این مطالعه برای اولین بار با هدف تولید کربن فعال (AC) از دور ریز چوب گون جهت دستیابی به جذب سطحی حداکثری جاذب انجام گرفت. بنابراین هدف از این مطالعه حذف رنگزای اسید اورانژ7 (AO7) با استفاده از AC سنتز شده طی فعال سازی فیزیکی بود.
مواد و روش هافعال سازی AC در روش فیزیکی با گاز نیتروژن در دمای 700 درجه سانتی گراد انجام شد. مشخصات ساختاری جاذب، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و تکنیک ایزوترم تعیین شد. اثر پارامترهای راهبری، سپس ایزوترم ها و سینتیک های واکنش، مطالعه شد.
یافته هاAC سنتز شده دارای سطح ویژه m2/g 774 و حجم کلی حفرات m3/g181/49 است. حداکثر جذب رنگ mg/g57/127 (کارایی 91/4 درصد) در شرایط بهینه آزمایشگاهی شامل 3=pH، 0/04 گرم جاذب در ml 50 محلول، mg/L 50 رنگ در زمان 75 دقیقه به دست آمد. نتایج نشان داد که داده های جذب از مدل ایزوترم جذب لانگمویر و سینتیک شبه درجه دوم پیروی می کنند. قابلیت استفاده مجدد از جاذب با روش حرارت دهی نشان داد که این جاذب می تواند برای 3 مرتبه متوالی با کارایی مناسب استفاده شود. ضرایب همبستگی (R2) برنامه ژنتیک و شبکه عصبی به ترتیب برابر با 0/98 و0/99 بود که بیانگر تطابق داده های آزمایشگاهی با مدل هاست.
استنتاجکربن فعال تهیه شده از دور ریز چوب گون به روش فعال سازی فیزیکی پتانسیل بالایی در جذب AO7 از محلول های آبی دارد.
کلید واژگان: شبکه عصبی، فعال سازی فیزیکی، رنگ، کربن فعال، جذب سطحی، برنامه نویسی ژنتیکBackground and purposeThis study was conducted for the first time to produce activated carbon (AC) from Milkvetch wood by physical activation in order to achieve the maximum adsorbent capacity in adsorption of dye. The aim of this study was to remove acid orange 7 (AO7) dye using AC produced by physical activation with nitrogen gas.
Materials and methodsAC activation was performed by physical method using nitrogen gas at 700°C. Scanning electron microscopy and isotherm technique were used to determine the structural characteristics of the adsorbent. The effect of operating parameters was investigated. The isotherms and kinetics of the dye adsorption were also studied.
ResultsThe synthesized AC-700°C sample had a specific surface area and a total pore volume of 774 m2/g and 181.49 m3/g, respectively. The maximum adsorption of dye was 57.125 mg/g (removal efficiency 91.4%) that occurred at pH= 3, 0.04 g absorbent in 50 ml of solution, and 50 mg/l of dye in 75 min. The adsorption data followed the Langmuir adsorption isotherm model and the pseudo-second order model kinetics. Also, the ability to reuse the adsorbent using the heating method showed that the synthesized adsorbent can be used for three consecutive times with good performance. Correlation coefficients (R2) for genetic program and neural network were 0.98 and 0.99, respectively, indicating the agreement of laboratory data with the models.
ConclusionThe as-prepared AC by physical activation has a high potential for adsorption of AO7 dye from aqueous solutions.
Keywords: neural network, physical activation, dye, activated carbon, adsorption, genetic programming -
A surface area of 1085.92 m2/g and a monolayer adsorption capacity of 497.66 mg/g were obtained from the optimum activated carbon derived using Prosopis africana seed hulls (PASH-AC) at the activation temperature of 795°C, activation time of 62 minutes, and impregnation ratio of 2.45. Five different forms of the linearized Langmuir equations along with two other models (Freundlich and Temkin) were tested on the adsorption data. The best adsorption model was selected using correlation coefficient (R2) and chi-square (χ2) was used for assessing the validity of each isotherm model. Langmuir-2 along and pseudo-second-order models were found to be the most suitable model for describing the equilibrium and kinetic processes, respectively.
Keywords: Prosopis africana seed hulls, Activated carbon, Isotherms, kinetics modelling, Adsorption, 4-Chloro-2-methoxy phenol -
Background
Currently, due to the scarcity of water resources and the water shortage crisis, the preservation of contamination of water resources is of particular importance. Nitrate is one of the most hazardous pollutants in aquatic environments, which leads to many health and environmental problems. Thus, finding environmentally friendly solutions to remove nitrate from water sources is essential. This study examined hard pistachio shells as a raw material for the preparation of activated carbon and their use as an adsorbent.
Materials and MethodsThe experimental laboratory study explored factors affecting the absorption process including initial nitrate concentration, pH, absorption dosage, and reaction time on nitrate removal efficiency. The structural properties of the adsorbent were investigated by field emission scanning electron microscopy and the point of zero charge (pHpzc). Finally, the adsorption kinetics and isotherms were investigated.
ResultsUnder optimize conditions, including initial nitrate concentration of 50 mg/L, adsorbent dosage of 0.2 g/L, pH equal to 5, and reaction time of 30 min, activated carbon can remove 99.4% of nitrate. The maximum adsorbent capacity was 211.6 mg/g. Nitrate removal follows quadratic kinetics and the Langmuir isotherm.
ConclusionThe surface adsorption process using activated carbon prepared from hard pistachio shells can lead to the effective management of pistachio shells and has a significant efficiency in the removal of nitrates with high concentrations.
Keywords: Adsorption, Nitrate, Contaminated Water, Activated carbon, Hard Pistachio Shells, Isotherm, Kinetics -
Under the present study, the adsorption capability of the activated carbon originated from Bombax ceiba fruit shell was examined using batch experimental mode. Bombax ceiba fruit shell was carbonized and chemically activated using zinc chloride (ZnCl2) as activating agent. The surface structure of the prepared activated carbon was examined by using scanning electron microscope (SEM). Some important experimental parameters namely pH of the solution, contact time and initial metal ion concentration in the solution, which affect the adsorption process were optimized. Maximum cadmium(II) removal from the aqueous solution was found at pH 9 with 0.3g/30mL adsorbent dose. The equilibrium in adsorption was attained after about 90 min of contact. Different adsorption isotherm models namely Langmuir, Freundlich and Temkin adsorption isotherm models were fitted to explain the equilibrium data obtained for the adsorption system. Temkin isotherm was found to show stronger correlation for cadmium(II) adsorption from the experimental solution onto the prepared adsorbent surface.Keywords: Adsorption, Activated Carbon, Contamination, Batch studies
-
Developing an adsorbent with natural components is one of the effective methods to reduce the amount of wastewater pollutants. Wastewater reuse can improve the quality of water prior to entering the natural environment. The aim of this study was to evaluate the efficiency of chitosan nano-composite and activated carbon adsorbent in the removal of nitrite, phosphate, and ammonia pollutants from fish farms of Aq-Qala. To prepare the adsorbents, the shrimp shells were converted to nano-chitosan. The date palm kernel was prepared and activated with oxalic acid in pyrolysis furnace by injecting nitrogen gas into activated carbon, then, the nano-composite was prepared from nanochitosan and activated carbon. A field-laboratory study was conducted during the winter of 2018, and then, batches of synthesized nano-composite were investigated and the effects of pH, initial effluent concentration, and adsorption time were investigated. The experiments were performed in the pH range of 5-8, effluent concentration of 25-100 mg/L, and contact time of 15-90 minutes. The results showed that at optimum conditions (pH of 7, effluent concentration of 50 mg/L, and contact time of 60 minutes), the highest removal percentage and adsorption capacity for nitrite, phosphate, and ammonia contaminants were 99.98%, 99.77%, and 65.65%, and 6.65, 6.14, and 7.32 mg/g , respectively. Due to the high removal percentage (99.98%) of the chitosan and activated carbon nano-composite, the adsorbent was highly capable of removing pollutants (nitrite, phosphate, and ammonia).
Keywords: Adsorbent, Activated carbon, Nano-composite, Wastewater, Chitosan -
زمینه و هدف
وجود مواد آلی طبیعی در منابع آبی مشکلات عدیده ای به ویژه در فرایند تصفیه متداول آب ایجاد میکند. این ترکیبات ایجاد طعم ناخوشایند و رنگ در آب نموده و جزء مهمترین پیشسازهای محصولات جانبی گندزدایی آب بشمار می روند. این تحقیق جهت بررسی کارایی کربن فعال (AC) و کربن فعال پوشش داده شده با نانوذرات ZnO (AC-ZnO) برای حذف هیومیک اسید (HA) از محلول های آبی انجام گرفت.
روش کاردر این پژوهش تجربی، حذف HA از محلول های آبی بر روی AC و AC-ZnO به عنوان تابعی از pH، زمان تماس، غلظت HA و دوز جاذب به صورت ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار جاذب ها و مرفولوژی آن ها توسط آنالیزهای FTIR، SEM، XRD و pHpzc مورد بررسی قرار گرفت. جذب HA با استفاده از روش اسپکتروفتومتر در طول موج 245 نانومتر صورت گرفت. ایزوترم جذب با استفاده از مدل های لانگمویر و فروندلیچ و سینتیک جذب از طریق بررسی مدل های شبه درجه یک و دو تعیین شد.
یافته هاراندمان حذف HA با دوز جاذب رابطه مستقیم و با pH و غلظت HA رابطه عکس داشت. میزان بهینه حذف HA در دوز AC و AC-ZnO 6/1 گرم در لیتر، غلظت HA 50 میلی گرم در لیتر و زمان تماس 40 دقیقه به ترتیب 44/82 و 26/96 درصد رسید.
نتیجه گیریمیزان حذف توسط AC-ZnO به طور قابل توجهی بالا بود که نشان دهنده نقش موثر تثبیت نانوذرات بر کربن فعال می باشد. در نتیجه با استفاده از تثبیت نانوذرات بر روی کربن فعال به عنوان یک جاذب موثر و راندمان بسیار بالا می توان به عنوان یک جایگزین مناسب برای حذف هیومیک اسید مورد استفاده قرارداد.
کلید واژگان: هیومیک اسید، کربن فعال، سنتز سبز، محصولات جانبی گندزدایی (DBPs)Background & objectiveThe presence of natural organic matter in water sources creates various problems, especially in common water treatment process. These compounds cause unfavorable taste and odor in water and are among the most important precursors of water disinfection by-products. This study was carried out to evaluate the efficiency of activated carbon (AC) and activated carbon modified with ZnO nanoparticles (AC-ZnO) in removal of humic acid (HA) from aqueous solutions.
MethodsIn the present experimental study, the removal of HA with AC or AC-ZnO was discontinuously studied as a function of pH, contact time, HA concentration, and absorbent dose. The structure of absorbents and their morphology were investigated by FTIR, SEM, XRD and pHpzc techniques. The HA was measured using spectrophotometer at the wavelength of 245 nm. Absorption isotherm was determined by using Langmuir and Froundlich models and absorption kinetics by pseudo-first and pseudo second-order models.
ResultsThe efficiency of removing HA had a direct relationship with absorbent dose and inverse relationship with pH and HA concentrations. The optimal removal rate of HA for 1.6 g/L dose of AC or AC-ZnO were reached to 82.44 % and 96/26%, respectively, in HA concentration of 50 mg/L and contact time of 40 minutes
ConclusionThe removal rate was considerably higher for AC-ZnO than AC, which indicates the effective role of nanoparticulate stabilization on activated carbon. As a result, the method of nanoparticulate stabilization on activated carbon can provide an effective and very efficient adsorbent and appropriate alternative to remove humic acid from aqueous media.
Keywords: Humic Acid, Activated Carbon, Green Synthesis, Disinfection by Products (DBPs)
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.