بررسی کارایی کربن فعال پودری مغناطیسی شده با نانو ذرات اکسید آهن در حذف کاتکول از محلول های آبی با استفاده از روش سطح پاسخ

فعالیت صنایع مختلف موجب تولید طیف وسیعی از آلاینده ها و ترکیبات سمی می شود. از جمله این ترکیبات می توان به کاتکول اشاره کرد که یک ترکیب آلی حلقوی با سمیت بالا و مقاوم در برابر تجزیه است. بنابراین هدف از این مطالعه بررسی کارایی کربن فعال پودری مغناطیسی شده با نانو ذرات اکسید آهن در حذف کاتکول از محلول های آبی به روش سطح پاسخ است. روش هم ترسیبی به منظور سنتز کربن فعال پودری مغناطیسی مورد استفاده قرار گرفت و خصوصیات آن با آنالیزهای SEM و XRD بررسی شد. سپس تاثیر پارامترهایی چون pH، زمان تماس، دوز جاذب، غلظت اولیه کاتکول، دما بر روی کارایی فرایند جذب براساس روش سطح پاسخ (باکس بانکن) مورد بررسی قرار گرفت. غلظت باقیمانده کاتکول با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا در طول موج nm  275 اندازه گیری شد.  نتایج حاصل نشان داد حداکثر کارایی فرایند جذب در غلظت mg/L 20،  pHبرابر با 3، زمان تماس min 90 و در دمای ºC 25 و دوز جاذب g/L 1/5حاصل شد. بررسی ایزوترم و سینتیک نشان داد که داده های تجربی فرایند جذب کاتکول به ترتیب با مدل لانگمویر و شبه درجه دوم همبستگی دارد. مطالعه ترمودینامیک واکنش نیز بیانگر اگزوترمیک و خود بخودی فرایند است. نتایج نشان دادند که فرایند جذب با استفاده از کربن فعال پودری مغناطیسی شده با نانوذرات اکسید آهن در pH اسیدی راندمان بهتری دارد. در نتیجه فرایند مورد مطالعه به عنوان یک روش موثر، سریع و ارزان برای حذف کاتکول از محلول های آبی پیشنهاد می شود که با توجه به زمان اندک واکنش، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه است.