بررسی کارایی کربن فعال پوشش داده شده با نانوذرات ZnO تهیه شده به روش سنتز سبز در حذف هیومیک اسید از محلولهاي آبی: مطالعه سینتیک و ایزوترم

خلاصه فارسی

زمینه و هدف: وجود مواد آلی طبیعی در منابع آبی مشکلات عدیده اي به ویژه در فرایند تصفیه متداول آب ایجاد میکند. این ترکیبات ایجاد طعم ناخوشایند و رنگ در آب نموده و جزء مهمترین پیشسازهاي محصولات جانبی گندزدایی ZnO و کربن فعال پوشش داده شده با نانو ذرات (AC) آب بشمار میروند. این تحقیق جهت بررسی کارایی کربن فعال از محلولهاي آبی انجامگرفت. (HA) براي حذف هیومیک اسید (AC-ZnO) زمان ،pH بهعنوان تابعی از AC-ZnO و AC از محلولهاي آبی بر روي HA روش کار: در این پژوهش تجربی، حذف و دوز جاذب بهصورت ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار جاذبها و مرفولوژي آنها توسط HA تماس، غلظت با استفاده از روش اسپکتروف تومتر در HA مورد بررسی قرار گرفت. جذب pHpzc و XRD ،SEM ،FTIR آنالیزهاي طولموج 245 نانومتر صورت گرفت. ایزوترم جذب با استفاده از مدلهاي لانگمویر و فروندلیچ و سینتیک جذب از طریق بررسی مدلهاي شبه درجه یک و دو تعیین شد. HA رابطه عکس داشت. میزان بهینه حذف HA و غلظت pH با دوز جاذب رابطه مستقیم و با HA یافتهها: راندمان حذف 82 و / 50 میلیگرم در لیتر و زمان تماس 40 دقیقه به ترتیب 44 HA 1/6 گرم در لیتر، غلظت AC-ZnO و AC در دوز 96/26 درصد رسید. بهطور قابلتوجهی بالا بود که نشان دهنده نقش مؤثر تثبیت نانو ذرات بر AC-ZnO نتیجه گیري: میزان حذف توسط کربن فعال میباشد. در نتیجه با استفاده از تثبیت نانوذرات بر روي کربن فعال بهعنوان یک جاذب مؤثر و راندمان بسیار بالا میتوان بهعنوان یک جایگزین مناسب براي حذف هیومیک اسید مورد استفاده قرارداد.

عنوان انگليسی

Investigation the Efficiency of Activated Carbon Coated with ZnO Nanoparticles Prepared by Green Synthesis Method in Removing Humic Acid from Aqueous Solutions: Kinetics and Isotherm Study

خلاصه انگلیسی

Background & objective: The presence of natural organic matter in water sources creates various problems, especially in common water treatment process. These compounds cause unfavorable taste and odor in water and are among the most important precursors of water disinfection by-products. This study was carried out to evaluate the efficiency of activated carbon (AC) and activated carbon modified with ZnO nanoparticles (AC-ZnO) in removal of humic acid (HA) from aqueous solutions. Methods: In the present experimental study, the removal of HA with AC or AC-ZnO was discontinuously studied as a function of pH, contact time, HA concentration, and absorbent dose. The structure of absorbents and their morphology were investigated by FTIR, SEM, XRD and pHpzc techniques. The HA was measured using spectrophotometer at the wavelength of 245 nm. Absorption isotherm was determined by using Langmuir and Froundlich models and absorption kinetics by pseudo-first and pseudo second-order models. Results: The efficiency of removing HA had a direct relationship with absorbent dose and inverse relationship with pH and HA concentrations. The optimal removal rate of HA for 1.6 g/L dose of AC or AC-ZnO were reached to 82.44 % and 96/26%, respectively, in HA concentration of 50 mg/L and contact time of 40 minutes Conclusion: The removal rate was considerably higher for AC-ZnO than AC, which indicates the effective role of nanoparticulate stabilization on activated carbon. As a result, the method of nanoparticulate stabilization on activated carbon can provide an effective and very efficient adsorbent and appropriate alternative to remove humic acid from aqueous media.

Document Downloads