بررسی حذف رنگ زای اسید رد 18 توسط کربن تهیه شده از تفاله هویج، اصلاح شده با نانوذرات آهن مغناطیسی در سیستم رآکتور چرخشی

زمینه و هدف:

 به دلیل اهمیت بالای حذف مواد رنگ زای سرطان زا از پساب های رنگی پیش از ورود به محیط زیست، در این مطالعه به بررسی پارامترهای موثر در حذف رنگ زای اسید رد 18 با یک جاذب آلی جدید ‏با کمک ترکیب دو روش فیزیکی (جاذب) و روش شیمیایی (اکسیداسیون پیشرفته) پرداخته شد.

پس از طراحی و ساخت رآکتور، در هر بار آزمون 100 میلی لیتر نمونه داخل رآکتور در معرض تابش اشعه فرابنفش،H2O2  و کربن تهیه شده از ضایعات هویج قرار گرفت. در این سیستم، از لامپ UV-LED کم فشار در رآکتوری با حجم 5/1 لیتر استفاده شد. تعیین مشخصات جاذب با استفاده از تصاویرTEM ، SEM و XRD بررسی شد. تاثیر پارامترهای مختلف: pH، زمان، تابش UV، غلظت های اولیه رنگ زا و مقادیر مختلف از جاذب بر حذف رنگ، بررسی شد و نقاط بهینه به دست آمد. غلظت های ورودی و خروجی رنگ با دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد. تعادل، سینتیک و حداکثر ظرفیت جذب محاسبه گردید.

مشخصات فیزیکی کربن فعال مغناطیسی نشان داد که نانوذرات Fe3O4 دارای اندازه متوسط nm 22-90 و سطح ویژه برابر m2/g 480 بوده است. راندمان حذف 99 درصدی رنگ اسید رد 18 در غلظت جاذب برابر 1/5لیتر، غلظت رنگ ppm 25، pH برابر 4 و زمان 80 دقیقه اتفاق افتاد. ظرفیت جذب برابر با ‏‎ mg/g126/98‏و سینتیک فرایند جذب از مدل شبه درجه دوم (اسید رد 18، 0/99=R2) پیروی می کرد

کربن فعال تهیه شده از ضایعات هویج در کنار تابش UV-LED، جاذبی کم هزینه، سازگار با محیط زیست و بسیار موثر در حذف رنگ با کمک فرایند (AOp S) است.