مدل سازی جذب فلوراید و کاربرد طراحی Box-Behnken و روش شناسی سطح پاسخ در حذف آرسنیک (V) از محلول های آبی با استفاده از نانوآلومینا پوشش داده شده بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره (MWCNTs)

فلوئور عنصری است که به طور گسترده در پوسته کره زمین یافت می شود. فواید و مضرات فلوراید در بدن انسان، به غلظت آن بستگی دارد. مصرف آب آلوده به آرسنیک در درازمدت باعث بروز انواع اثرات نامطلوب بهداشتی از جمله ضایعات پوستی و سرطان در مصرف کنندگان می شود. هدف از این مقاله کارائی نانوالومینا بر روی نانوتیوب کربن در حذف فلوراید و آرسنیک (V) از محلول های آبی است.
در این مطالعه، آلومینای کریستال در مقیاس نانو بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره بوسیله روش سل – ژل به عنوان یک جاذب در استخراج فاز جامد برای حذف فلوراید و آرسنیک (V) مورد استفاده قرار گرفت. از روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی Box-Behnkenجهت ارزیابی اثر متغیرهای مستقل بر عملکرد پاسخ (راندمان حذف آرسنیک (V)) و همچنین پیشگوئی بهترین مقدار پاسخ استفاده شد. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف از جمله: زمان تماس min 120-10، دوز جاذب (g/L1/5-0/25) و pH = 3-9غلظت اولیه فلوراید mg/L 8-2 بر کارایی فرایند بررسی شد. ساختار نانو با تکنیک های پراکنش پرتو ایکس XRD، SEM و TEM مشخص گردید. در این پژوهش از دو مدل ایزوترم فروندلیچ و لانگمویر جهت محاسبه ثابت تعادل استفاده گردید.
نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس و دوز جاذب میزان حذف فلوراید افزایش می یابد. اما با افزایش pH و غلظت اولیه فلوراید راندمان حذف آن کاهش می یابد مقدار بالای (0/94) 2 R نشان می دهد که حذف آرسنیک (V) می تواند بوسیله این مدل تعریف شود. ایزوترم فروندلیچ با R2 بیش از 0/997 بهترین نمودار برای داده های آزمایش است و از این مدل تبعیت بیشتری دارند.
استفاده از نانوآلومینای پوشش داده شده بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره (MWCNTs) می تواند راندمان حذف آرسنیک (V) و فلوراید را بشدت افزایش دهد.