حذف یون فلوئورید از محلول آبی با استفاده از نانو کامپوزیت هیدروژل بر پایه نشاسته - سدیم آکریلات - نانوآلومینیم اکسید

وجود یون فلوئورید در آب از نظر آثار مفید و مضر بر سلامت انسان مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی اثر نانو کامپوزیت هیدروژل بر پایه نشاسته- سدیم آکریلات/ نانوذرات آلومینیم اکسید بر کارایی حذف فلوئورید از آب آشامیدنی و پساب های صنعتی است. آزمون ها در سامانه ناپیوسته و با تغییر فاکتورهای موثر مانند زمان تماس، غلظت اولیه یون فلوئورید در محلول، pH محلول، نسبت وزنی نشاسته به آکریلیک اسید و درصد وزنی نانوذرات آلومینیم اکسید در نانو کامپوزیت هیدروژل تهیه شده بر جذب تعادلی و دینامیک یون فلوئورید بررسی شده است. داده های همدمای جذب حاصل از این پژوهش با مدل لانگمویر و فروندلیچ و داده های سینتیک جذب با مدل های شبه درجه اول و شبه درجه دوم تطبیق داده شده است. نتایج نشان داد، pH بهینه برای جاذب در محدوده 5 تا 7 بوده است. همچنین کارایی حذف فلوئورید با کاهش غلظت اولیه آن افزایش یافته است. نانو کامپوزیت هیدروژل تهیه شده (4 درصد وزنی نانوذرات آلومینیم اکسید) در 6/8 = pH و غلظت ppm 5 از یون فلوئورید در مدت زمان 240 دقیقه و در دمای 25 درجه سلسیوس، 60 درصد از مقدار اولیه یون فلوئورید را جذب کرد. در همین شرایط، مقدار جذب تعادلی یون فلوئورید (پس از 24 ساعت)، 85 درصد برای محلول با غلظت 5ppm و 68 درصد برای محلول با غلظت 10 ppm اندازه گیری شد. جذب یون های فلوئورید با مدل لانگمیر همراه است. سینتیک جذب فلوئورید روی نانو کامپوزیت هیدروژل به کمک مدل شبه درجه اول بهتر توصیف شد. نتایج نشان داد نانو کامپوزیت هیدروژل استفاده شده در این مطالعه ظرفیت جذب قابل ملاحظه ای برای حذف فلوئورید دارد.