جذب فلوراید توسط نانوذرات اکسیدآهن تثبیت شده بر روی دیاتومیت: تعیین شرایط بهینه، سینتیک ها و ایزوترم های جذب

فلوئوروزیس دندانی و اسکلتی از مهم ترین اثرات بهداشتی مواجهه طولانی مدت با مقادیر زیاد فلوراید در آب آشامیدنی هستند. در حال حاضر جذب سطحی یکی از روش های حذف فلوراید از آب است. هدف از این پژوهش بررسی کارایی جذب فلوراید توسط نانوذرات اکسید آهن تثبیت شده بر روی دیاتومیت در شرایط مختلف آزمایش و تعیین سینتیک و ایزوترم های جذب است.
در این مطالعه، اثر پارامترهای pH (9/5-3/5)، زمان تماس (min 100-20)، دوز جاذب (g/L 5-1) و غلظت اولیه فلوراید (mg/L 25-5) مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی های جاذب با تکنیک های XRD، XRF، FTIR وFESEM مشخص گردید. همچنین ایزوترم های جذب لانگمویر و فروندلیچ بررسی گردید.
نتایج نشان داد با افزایش زمان تماس، کاهش pH، افزایش دوز جاذب و کاهش غلظت اولیه فلوراید کارایی حذف افزایش می یابد. بالاترین راندمان جذب در pH معادل 3/5، زمان تماس min 70، دوز جاذب g/L 3 و غلظت اولیه فلوراید mg/L 5 مشاهده شد. کارایی جذب فلوراید در شرایط بهینه در حالت میانگین به میزان 81 درصد بدست آمد. مطالعات سینتیک نشان داد که مدل شبه درجه اول مدل غالب بر شبه درجه دوم برای جذب یون فلوراید بر روی جاذب مورد مطالعه است. همچنین روابط مربوط به ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ برای جذب یون فلوراید نشان داد ایزوترم فروندلیچ (0/9997=R2) برای توصیف فرایند جذب مناسب تر است.
مطالعه حاضر نشان داد دیاتومیت اصلاح شده با نانوذرات اکسیدآهن می تواند به عنوان یک جاذب موثر در حذف یون فلوراید از محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد. کارایی جذب فلوراید وابسته به شرایط آزمایش و به ویژه تابع pH است.