بررسی سینتیک و تعادل فرایند جذب سرب توسط پودر کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات Fe3O4 از محلول های آبی

ترکیب نانوذرات مغناطیسی با سایر جاذب ها، نه تنها تاثیری بر خواص مغناطیسی شان نمی گذارد بلکه منجر به ایجاد جاذب هایی می شود که فرایند تصفیه را اصلاح کرده و بهبود می بخشند. هدف از این پژوهش سنتز کربن فعال مغناطیسی شده با نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی Fe3O4 برای حذف فلز سمی سرب از محیط های آبی بود. جاذب مغناطیسی با استفاده از روش هم ترسیبی آماده شد و مشخصات فیزیکی و ساختاری آن با روش های XRD و TEM مورد آنالیز قرار گرفت. برای بهینه سازی متغیرها، آزمایش ها با روش سطح پاسخ با کاربرد مدل باکس بنکن توسط نرم افزار Minitab 17 طراحی شدند. متغیرهایpH (9-5)، دما (25 تا 45 درجه سلسیوس) و مقدار جاذب (5/0 تا 2 گرم) بررسی شدند و تعداد 15 آزمایش طراحی شد. شرایط بهینه به دست آمده برای حذف سرب با سنتز کربن فعال مغناطیسی شده با نانوذرات Fe3O4، در pH برابر 7، دمای 45 درجه سلسیوس و مقدار 2 گرم جاذب اتفاق افتاد. مطالعات سینتیکی نشان داد که حذف سرب از مدل مرتبه دوم تبعیت می کند و زمان تماس مناسب 15 دقیقه است. حداکثر درصد حذف سرب بعد از 90 دقیقه 87/86 درصد بود. همچنین طبق نتایج به دست آمده، همدمای جذب سطحی سرب تطابق خوبی با ایزوترم لانگمیر نشان داد. مطالعه حاضر نشان داد که کربن فعال مغناطیسی پتانسیل بالایی در حذف آلاینده سرب دارد. لذا انتظار می رود که مغناطیسی کردن پودر کربن فعال با حفظ ویژگی های فیزیکی و سطحی آن، یک روش مناسب برای رفع مشکلات استفاده از جاذب های پودری به ویژه در مورد جداسازی و فیلتراسیون آن ها باشد.

کلیدواژه ها:

کربن فعال ، محلول آبی ، سرب ، جذب ، نانوذره