حذف نفتالن از محلول آبی با استفاده از نانو صفحات گرافن: مطالعات جذب بهینه و مدل سازی

هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای مانند نفتالن به دلیل اثرات سرطان زایی و سمیت از ترکیبات خطرناک برای انسان و محیط زیست می باشند که حذف این آلاینده از محیط زیست امری ضروری به نظر میرسد. در این مطالعه نانو صفحات گرافن سنتز و برای حذف نفتالن از محلول آبی استفاده شد. ساختار این نانوجاذب با استفاده از آنالیز های پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنج مادون قرمز (FTIR) و تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی گردید. مطالعات جذب بهینه و بررسی کارایی نانوجاذب در حذف نفتالن از محلول آبی در سیستم ناپیوسته جذبی با بررسی تاثیر متغیرهای pH محلول (۳-۱۰)، دوز جاذب (۰۱/۰-۲/۰ گرم بر لیتر) و غلظت اولیه نفتالن (۳-۱۵ میلی گرم بر لیتر) مطالعه شد. فرآیند جذب با استفاده از مدل های ایزوترمیک لانگمیر و فروندلیچ و نیز مدل های سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و نفوذ درون ذره ای در شرایط بهینه مدل سازی گردید. نتیجه آزمایش های جذب نشان داد که شرایط بهینه در ۱۰= pH، غلظت جاذب ۱۳ میلی گرم بر لیتر و دوز جاذب برابر با ۱۱/۰ گرم بر لیتر به دست آمد و در این شرایط درصد حذف و ظرفیت جذب به ترتیب برابر با ۱۹/۸۰ درصد و ۱۸/۹۰ میلی گرم بر گرم حاصل شد. نتایج حاصل از بررسی ایزوترم و سینتیک جذب نشان داد که فرایند جذب از مدل ایزوترم فروندلیچ (۹۷/۰= R۲) و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم (۹۹/۰= R۲) تبعیت می کند. بر اساس نتایج مطالعه حاضر، نانو صفحات گرافن را می توان به عنوان جاذبی موثر برای حذف نفتالن از محلول های آبی به کار برد.

کلیدواژه ها:

Graphene NanoSheets ، Polycyclic Aromatic Hydrocarbons ، Optimal absorption ، Isotherm ، Kinetic ، نانو صفحات گرافن ، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقوی ، جذب بهینه ، ایزوترم ، سینتیک