افزایش کارایی نانو بیوچار مغناطیسی باگاس نیشکر در حذف یون سدیم از زه آب های کشاورزی تحت تاثیر میدان مغناطیسی

روش های متعارف شوری زدایی از آب ها و پساب ها به دلیل مصرف انرژی زیاد و هزینه تجهیزات، معمولا برای تامین آب مورد نیاز برای تولید محصولات کشاورزی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند. این پژوهش با هدف ارزیابی کارایی نانوبیوچار مغناطیسی تولیدشده از باگاس نیشکر در حذف یون های سدیم از زه آب های کشاورزی تحت تاثیر میدان مغناطیسی انجام شد. جاذب های غیر نانو فعال، نانو فعال و نانو فعال مغناطیسی با استفاده از فرایند گرماکافت در کوره الکتریکی در دمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد، فعال سازی شیمیایی با هیدروکسید پتاسیم و مغناطیسی سازی با ترکیب کلرید آهن شش آبه و سولفات آهن هفت آبه تولید شدند. نتایج نشان داد که بیشترین میزان حذف یون های سدیم (۵۸/۳%) در جاذب نانو فعال مغناطیسی تحت اثر میدان مغناطیسی ۰/۵ تسلا، به ازای نسبت فعال ساز به بیوچار برابر ۳، توان ماکروویو ۴۰۰ وات و مدت زمان فعال سازی ۱۰ دقیقه به دست آمد. نتایج آنالیزهای سطحی و طیف سنجی FT-IR نشان داد که علاوه بر نقش گروه های عاملی در جذب الکترواستاتیک یون سدیم، حضور نانوذرات اکسید آهن روی سطح بیوچار با ایجاد سایت های مثبت، عامل اصلی جذب یون سدیم بوده است. همچنین اعمال میدان مغناطیسی با ضعیف کردن لایه هیدراتاسیون آب، نفوذ یون ها به منافذ جاذب را تسهیل کرد. این مطالعه نشان می دهد که استفاده از نانوبیوچار مغناطیسی تحت تاثیر میدان مغناطیسی می تواند به عنوان راه حلی اقتصادی و پایدار برای کاهش شوری زه آب های کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

Agricultural drainage water ، Sodium ion removal ، External magnetic field ، Magnetic nanobiochar ، Microwave activation ، زه آب کشاورزی ، حذف یون سدیم ، میدان مغناطیسی خارجی ، نانوبیوچار مغناطیسی ، فعال سازی ماکروویو