حذف همزمان نیترات و آلودگی میکروبی آب با استفاده از فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود فوم نیکل پوشیده شده با نانوذرات آهن و مگنتیک

مطالعه حاضر با هدف ارایه سیستم الکتروکاتالیستی موثر بر پایه کاتد Ni-Fe/Fe3O4 جهت کاهش نیترات و گندزدایی آب آلوده به طور همزمان انجام شده است.

در ابتدا الکترود Ni-Fe به وسیله فرایند رسوب الکتروشیمیایی سنتز و سپس خصوصیات فیزیکی آن توسط آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدان (FESEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)، آنالیز (Brunauer-Emmett-Teller) BET و طیف سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس (XPS) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش گندزدایی و احیای نیترات به صورت همزمان تحت شرایط: mg 15 نانو ذرات Fe3O4، pH برابر با 6/5، NaCl برابر با mM 10، mg/L 50 نیترات، CFU/mL 105 باکتری اشرشیاکلی و دانسیته جریان mA/cm2 4 انجام گرفت.

یافته ها:

 براساس نتایج بدست آمده در شرایط عدم حضور نیترات، 100 درصد باکتری های اشرشیاکلی بعد از min 12 گندزدایی شدند. در حضور نیترات، زمان گندزدایی کامل افزایش یافت و به  min120 رسید. در شرایط عدم حضور باکتری، 83 درصد نیترات در min 240 حذف گردید که در حضور باکتری راندمان احیای نیترات اندکی افزایش و به 88 درصد رسید. نیترات احیا شده در حالت اول منجر به تولید مقادیر ناچیز نیتریت با غلظت mg/L 0/22 و  mg/L 3/6 آمونیوم شد که در حضور باکتری مقادیر نیتریت و آمونیوم تولیدی به ترتیب به mg/L 0/42 و mg/L 7/3 افزایش یافت.

نتیجه گیری:

 نتایج نشان دهنده توانایی بسیار مناسب الکترود Ni-Fe/Fe3O4 در کاهش الکتروکاتالیستی نیترات و گندزدایی آب آلوده به صورت مجزا و همزمان با راندمان بالا و انتخاب پذیری بالا نسبت به نیتروژن است.