تهیه کربن فعال از مواد ارزان قیمت و مغناطیسی شده با نانوذرات Fe3O4 جهت حذف کروم شش ظرفیتی از محلول های آبی; مطالعه ایزوترم و سینتیک

خلاصه فارسی

زمینه و هدف: فلزات سنگین از جمله کروم از رایجترین آلاینده هایی هستند که معمولا در غلظت های بالا در فاضلاب صنایع یافت می شوند و موجب آسیب به محیط های آبی و به مخاطره افتادن سلامت موجودات زنده به خصوص انسان می شوند. هدف این مطالعه تعیین شرایط بهینه حذف کروم شش ظرفیتی توسط کربن فعال مغناطیسی شده (AC/Fe3O4) از محلولهای آبی می باشد. روش کار: ساختار و خواص AC/Fe3O4 با تکنیک های FESEM، FTIR، BET و VSM مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامتر pH محلول (3-11)، غلظت اولیه کروم شش ظرفیتی (10-50) میلی گرم بر لیتر و دوز جاذب (2-0/5) گرم بر لیتر بر راندمان حذف کروم شش ظرفیتی به همراه مطالعات ایزوترم و سینتیک مورد بررسی قرار گرفت. غلطت کروم شش ظرفیتی با قرائت مستقیم در طول موج nm540 با دستگاه اسپکتروفتومتر تعیین گردید. یافته ها: شرایط بهینه برای حداکثر حذف کروم شش ظرفیتی درpH 3، زمان تماس 60 دقیقه، میزان جاذب 1.5 گرم در لیتر با غلظت اولیه کروم شش ظرفیتی 30 میلی گرم بر لیتر حاصل شد. مطالعه ایزوترم و سینتیک نشان داد که داده های تجربی از مدل لانگمویر و شبه درجه دوم تبعیت کرده اند. نتیجه گیری: در شرایط مطلوب، حداکثر ظرفیت جذب AC/Fe3O4 به مقدار 21/14 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. مطالعه حاضر نشان داد که AC/Fe3O4می تواند به عنوان یک جاذب برای حذف کروم از محلول های آبی استفاده شود.

عنوان انگليسی

Preparation of activated carbon from inexpensive and magnetized materials with Fe3O4 nanoparticles to remove hexavalent chromium from aqueous solutions; Study of isotherms and kinetics

خلاصه انگلیسی

Background & objective: Heavy metals such as chromium are among the most common pollutants commonly found in high concentrations in industrial wastewater, causing damage to aquatic environments and endangering the health of living organisms, especially humans. The aim of this study is determination of the optimal removal of hexavalent chromium by magnetized activated carbon (AC / Fe3O4) from aqueous solutions. Methods: The structure and properties of AC/Fe3O4 were investigated by FESEM, FTIR, BET and VSM techniques. The effect of solution pH parameter (3-11), initial concentration of hexavalent chromium (10-50) mg/L and adsorbent dose (0.5-2) g/L on hexavalent chromium removal efficiency along with isotherm and kinetics studies was investigated. The concentration of hexavalent chromium was determined by direct reading at 540 nm with a spectrophotometer. Results: The optimal conditions for maximum removal of hexavalent chromium at pH 3, contact time of 60 minutes, adsorbent dose of 1.5 g/L were obtained with an initial concentration of hexavalent chromium of 30 mg/L. The isotherm and kinetics study showed that the experimental data followed the Langmuir and pseudo-second-order kinetics. Conclusion: Under desirable conditions, the maximum capacity of AC/Fe3O4 adsorption increased to 21.14 mg/g. The present study illustrated that AC/Fe3O4 can be used as an adsorbent to remove chromium from aqueous solutions.

Document Downloads