حذف فنل با استفاده از نانو کامپوزیت کربن مغناطیسی وبررسی کارایی این روش در پساب سنتتیک

مقدمه و اهمیت موضوع: پساب‌های صنایع تولید روغن، کاغذسازی، پارچه‌بافی، پتروشیمی و داروسازی اغلب شامل مقادیر قابل‌توجهی از فنل و مشتقات سمی و خطرناک آن می‌باشند. تخلیه این پساب‌ها به محیط‌زیست بدون اعمال تصفیه‌های لازم مخاطرات جبران‌ناپذیری برای سلامت انسان و محیط‌زیست به دنبال خواهد داشت. در این تحقیق حذف فنل با استفاده از نانوکامپوزیت کربن مغناطیسی شده توسط نانو ذرات Fe3O4 به طور ناپیوسته مورد مطالعه قرارگرفته است. مواد و روش‌ها: ابتدا کربن فعال اصلاح‌شده با نانو ذرات مغناطیسی با استفاده از روش اشباع/کلسینه کردن با دمای oc 750 تهیه شد. سپس خصوصیات جاذب مغناطیسی به دست آمده توسط طیف BET ، XRDو SEMارزیابی گردید. در ادامه تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل مقادیر مختلف دز جاذب،pH ، غلظت آلاینده و زمان تماس بر حذف فنل از پساب سنتتیک مورد مطالعه قرار گرفت و شرایط بهینه برای جذب تعیین گردید. در این تحقیق ویژگی‌های ترمودینامیکی و سینتیکی جاذب مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج و بحث: بر اساس نتایج بدست آمده از آنالیز BET سطح مخصوص نانوکامپوزیت کربنی m2/g 814 بدست آمد. تصاویر SEM و داده‌های XRD قرار گرفتن نانو ذرات آهن بر روی کربن فعال را به خوبی نشان دادند. نحوه تأثیر pH در فرایند جذب فنل بر روی جاذب در pH های3,6,8,9,11 مورد بررسی قرار گرفت و در pH 8، درصد حذف فنل به بالاترین حد خود رسید. همچنین مقادیر مختلفی از جاذب در دامنه 0.2- 6 g/l مورد مطالعه قرار گرفت و دز 6 گرم بر لیتر به عنوان دز بهینه انتخاب گردید. پروفایل حذف در چندین سطح زمانی شامل 2,7,15,30,45,60,90,120 دقیقه بررسی شد. نتایج بدست آمده از آزمایشات نشان داد که داده‌ها از ایزوترم لانگ مویر و سینتیک شبه درجه دو تبعیت بیشتری داشته‌اند. بالاترین میزان جذب فنل بر روی کربن فعال مغناطیسی شده در شرایط آزمایشگاهی mg/g 033/84 بدست آمد.نتیجه‌گیری: نانو کامپوزیتهای کربن به دلیل برخورداری از سطح ویژه بالا، جاذب مناسبی برای حذف ترکیبات فنلی هستند. خاصیت ابر پارا مغناطیسی ایجادشده توسط نانو ذرات Fe3O4 در این نانو کامپوزیت ها موجب جداسازی و جذب آسان آنها از محلول توسط یک میدان مغناطیسی خارجی می‌گردد. تکنولوژی ساده و ارزان نانوکامپوزیت های کربن مغناطیسی از دیگر ویژگی‌های این ترکیبات است که کاربرد آنها را در مقیاس اجرایی به خوبی امکان‌پذیر می‌نماید.

کلیدواژه ها:

فنل ، کربن فعال مغناطیسی شده ، جذب ، نانو کامپوزیت