بررسی کاربرد نانو ساختار برگ کنوکارپوس در حذف نیترات از محلول های آبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استادیار گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربت حیدریه

3 استاد، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز

4 استاد گروه محیط زیست، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

5 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی کرمانشاه.

10.22125/iwe.2019.95882

چکیده

یکی از فرآیندهای رایج در حذف آلاینده ها جذب سطحی می باشد. کاربرد پسماند های گیاهی به عنوان جاذب  بدلیل دسترسی آسان و ارزان و حداقل آسیبهای محیطی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. نانو ذرات به دلیل دارا بودن سطح ویژه بالا و واکنش پذیری قوی، به عنوان جاذب در فرآیند های جذب سطحی راندمان بالایی دارند. هدف از این پژوهش بررسی حذف نیترات از محلول به وسیله نانوساختار برگ درخت کنوکارپوس می باشد. در این تحقیق پودر برگ کنوکارپوس در ابعاد نانومتری تهیه شد. جهت افزایش قابلیت حذف نیترات، به کمک مواد شیمیایی روی سطوح جاذب گروه های آمین بارگیری شد. آزمایشات ناپیوسته جذب به منظور تعیین pH بهینه، زمان تعادل، مقدار بهینه جاذب و غلظت بهینه نیترات انجام شد. به منظور توصیف رفتار جذب و محاسبه کمی حذف نیترات مدلهای سینتیک و ایزوترم بررسی شدند. مقدار بهینه pH معادل 3 و زمان تعادل 90 دقیقه تعیین شد. همچنین مقدار بهینه جاذب مصرفی 6/0 گرم در لیتر و مقدار بهینه غلظت اولیه نیترات 100 میلی گرم در لیتر تعیین شد. مقدار مطلوب راندمان حذف در شرایط بهینه مذکور 47 درصد و ظرفیت جذب معادل 79 گرم بر میلی گرم به دست آمد. بررسی ایزوترم های جذب نشان داد که ایزوترم فروندلیچ با ضریب همبستگی 96/0 بر جذب نیترات بوسیله نانو ساختار برگ کنوکارپوس تطابق بیشتری دارد. همچنین در بررسی مدلهای سینتیک  مدل هو و همکاران با ضریب همبستگی 99/0 نسبت به مدل لاگرگرن و انتشار درون ذره ای  تطابق نسبتا خوبی با شرایط آزمایش نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of nitrate removal from aqueous solution by nanostructure of Conocarpus

نویسندگان [English]

  • Marjan Amininejad 1
  • Ali Maroosi 2
  • Saeed Broomandnasab 3
  • Hadi Moazed 4
  • Masoumeh Farasat 5
5 Assistant professor, Department of Water Engineering, Razi University, Kermanshah
چکیده [English]

Increasing surface and groundwater pollution by ammonium and nitrate makes it necessary to find solutions with minimal environmental impacts. Surface absorption is current method to remove soluble contaminations from aqueous medium. For this purpose, using herbal remedies offers cost-effective and availability and environmentally remediation technique. Using herbal nanoparticles as absorbent due to high specific surface and intense reactivity, results in high absorption efficiency.
In this study investigate nitrate removal using Conocarpus Nanostructure as absorbent in aqueous solution. In order to improve absorption capacity Conocarpus Nanostructure has been modified by a chemical method.
The effect of pH, time and absorption dosage has examined in batch system. The equilibrium time and optimum parameters were determined and the kinetic and isotherm models were checked.
The equilibrium time was determined 90 minutes and the optimum adsorption efficiency occurred in pH=3. The optimum absorbent concentration in nitrate solution was determined 0.6 mg/l. the Coefficients and constants related to the kinetic and isotherm models were find. The kinetic and isotherm models evaluation shows that the Ho et. al. and Froundlich models offer the best description.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nitrate removal
  • Surface adsorption
  • Ion exchange. Conocarpus
  • Nanostructure