مطالعه آزمایشگاهی و سینتیکی حذف نیترات از آب توسط جاذب نانوکامپوزیت Fe3O4/ ZnO /Cellulose

نیترات به عنوان یکی از شاخص های شیمیایی آلودگی آب مورد بررسی قرار می گیرد. نیترات به دلیل حلالیت بالا در آب، رایج ترین آلاینده محسوب می شود که می تواند سلامت انسان را تهدید کند. مطالعه حاضر با هدف بررسی حذف نیترات از محیط های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت Fe3O4/ZnO/cellulose انجام شد.

این تحقیق به صورت تجربی در یک رآکتور ناپیوسته انجام شد. متغیرهای موثر بر فرآیند جذب شامل: pH (2، 4، 6، 8 و 10)، زمان تماس (25، 50، 75، 100، 125، 150، 175، 200، 225، 250، 275 و 300 دقیقه)، غلظت نیترات (0، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی گرم بر لیتر)، دوز جاذب (0، 2، 4، 6، 8 و 10 گرم بر لیتر) و سرعت اختلاط (0، 50، 100، 150، 200 و 250 دور بر دقیقه) بودند. سینتیک و ایزوترم های جذب نیز تعیین شد. برای اندازه گیری غلظت نیترات از دستگاه اسپکتوفتومتری و برای تعیین خصوصیات جاذب از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنج مادون قرمز استفاده شد.

بر اساس نتایج، pH بهینه جذب 6 بود و با افزایش زمان تماس، مقدار جاذب و راندمان جذب افزایش یافت. سطح ویژه جاذب 10 مترمربع بر گرم به دست آمد. آزمایش FTIR نشان داد که گروه های عاملی موجود بر روی جاذب، نقش مهمی در جذب نیترات داشتند. داده های آزمایشگاهی از سینتیک درجه دوم تبعیت نموده و همچنین ایزوترم فروندلیچ برای توصیف فرآیند جذب، مطابقت بهتری داشت.

با توجه به نتایج به دست آمده، نانوکامپوزیت Fe3O4/ZnO/cellulose می تواند نیترات را با راندمان بالایی از محلول آبی جذب نماید.