تثبیت نانوذرات بنتونیت اصلاح شده توسط سورفکتانت کاتیونی بر روی سنگدانه های پامیس به منظور حذف نیترات از محلول آبی

آلودگی نیترات در منابع آبی، به دلیل مشکلات زیست محیطی و خطر بالقوه برای سلامتی انسان به یک مسئله مهم تبدیل شده است. این پژوهش با هدف بررسی کارایی تثبیت نانوذرات اصلاح شده بنتونیت توسط سورفکتانت کاتیونی بر روی سنگدانه های پامیس به منظور حذف نیترات از محیط های آبی انجام شد. نانوذرات بنتونیت پس از اصلاح توسط سورفکتانت CTAB با عملیات گرمایی بر روی بستر سنگدانه های پامیس تثبیت شدند و مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب آماده شده با تکنیک های XRD، EDAX و SEM بررسی شد. از روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی باکس بنکن برای ارزیابی اثر متغیرهای مستقل pH، دما و دز جاذب بر عملکرد پاسخ و همچنین پیشگویی بهترین مقدار پاسخ استفاده شد. با استفاده از مدل ایزوترم لانگمیر و فروندلیچ، ثابت های تعادلی و با استفاده از سینتیک شبه مرتبه اول و دوم، ثابت های سینتیکی محاسبه شد. با توجه به نتایج، مقدار بهینه راندمان حذف نیترات بر اساس مدل باکس بنکن در pH=5، میزان جاذب 15 گرم در لیتر و دمای 35 درجه سلسیوس، 49/63 درصد به دست آمد. همچنین با افزایش دز جاذب و زمان تماس، میزان حذف نیترات افزایش یافت در حالی که با افزایش pH و غلظت اولیه نیترات، راندمان حذف آن کاهش پیدا کرد. مطالعات ایزوترم نشان دادند که داده های آزمایشگاهی تطابق بهتری با ایزوترم لانگمیر دارند و بهترین مدل سینتیک جذب به وسیله مدل سینتیک شبه مرتبه دوم به دست آمد. همچنین راندمان احیا در 5 سیکل جذب و واجذب، بیش از 85 درصد بود. نتایج نشان داد که سنگدانه پامیس اصلاح شده می تواند به عنوان جاذب موثر و در عین حال قابل دسترس برای حذف آلاینده ها مورد استفاده قرار بگیرد.