کارایی نانو ذرات ضایعات زغال سنگ اصلاح شده با کلرید آهن در جذب فسفر از محلول های آبی

یکی از بهترین روش ها برای مدیریت ضایعات زغال سنگ در راستای جلوگیری از انباشت آن ها در طبیعت و کاهش آلودگی های محیط زیست، کاربرد آن ها به عنوان جاذب آلاینده ها است. این پژوهش با هدف بررسی قابلیت و رفتار جذبی ضایعات زغال سنگ به سه شکل پودری خام (cp)، نانو ذرات (cnp) و نانو ذرات اصلاح شده با کلرید آهن (mcnp) در جذب فسفر از محلول آبی انجام شد. مشخصه یابی جاذب ها با استفاده از آنالیزهای دستگاهی نظیر XRD، SEM-EDS، و FTIR صورت پذیرفت. مطالعات جذب سطحی فسفر به روش تعادلی در سیستم بسته انجام و تاثیر عواملی نظیر pH، غلظت اولیه فسفر و زمان تماس بررسی شد. نتایج نشان داد که فرآیند جذب فسفر، یک فرآیند وابسته به pH بوده و بیشترین جذب فسفر برای هر سه جاذب در محدوده pH=2-6 اتفاق افتاد. بیشترین درصد حذف فسفر در محدوده غلظت اولیه صفر تا 50 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد. کارایی حذف فسفر توسط جاذب های مورد مطالعه با گذشت زمان، افزایش و پس از 2 ساعت به تعادل رسید. درصد حذف فسفر توسط cp، cnp و mcnp به ترتیب 3/3، 18 و 8/78 درصد محاسبه شد. مدل های سینتیکی شبه رده اول و شبه رده دوم و مدل هم دمای لانگمویر داده های جذب سطحی فسفر توسط جاذب های مورد مطالعه را به خوبی توصیف کردند. حداکثر ظرفیت جذب فسفر برای cp، cnp و mcnp به ترتیب برابر با 37/0، 97/3 و 39/30 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ضایعات زغال سنگ اصلاح شده، قابلیت استفاده به عنوان یک جاذب مقرون به صرفه و دوست دار محیط زیست را دارا هستند.