جستجو در:
دوره 4، شماره 4 - ( 1399 )
جلد 4 شماره 4 صفحات 105-89 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Darvish M, Taghavi L, Moradi Dehaghi S, Karbassi A. Fixed–bed column studies of nitrate ion adsorption using modified montmorillonite adsorbent. IQBQ 2021; 4 (4) :89-105
URL: http://arcpe.modares.ac.ir/article-38-46212-fa.html
URL: http://arcpe.modares.ac.ir/article-38-46212-fa.html
درویش مریم، تقوی لعبت، مرادی دهقی شهرام، کرباسی عبدالرضا. مطالعات ستون بستر ثابت جذب یون نیترات توسط جاذب مونت موریلونیت اصلاح شده. پژوهش‌های کاربردی مهندسی شیمی-پلیمر. 1399; 4 (4) :89-105
مریم درویش1 
، لعبت تقوی 2، شهرام مرادی دهقی3 ، عبدالرضا کرباسی4
، لعبت تقوی 2، شهرام مرادی دهقی3 ، عبدالرضا کرباسی4
1- دانشجوی گروه محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم‌وتحقیقات، تهران، ایران
2- عضوهیات‌علمی گروه محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم‌وتحقیقات، تهران، ایران ،taghavi_lobat@yahoo.com
3- دانشکده شیمی ، واحد شمال تهران ، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ، ایران
4- دانشیار (ژئوشیمی زیست محیطی) گروه مهندسی محیط زیست ، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست ، دانشگاه تهران ، تهران ، ایران.
2- عضوهیات‌علمی گروه محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم‌وتحقیقات، تهران، ایران ،
3- دانشکده شیمی ، واحد شمال تهران ، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ، ایران
4- دانشیار (ژئوشیمی زیست محیطی) گروه مهندسی محیط زیست ، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست ، دانشگاه تهران ، تهران ، ایران.
چکیده: (2572 مشاهده)
در ﺳﺎل ﻫﺎی اﺧﯿﺮ، ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﻣﺤﺪودیﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ آبی و اﻓﺰایﺶ ﻏﯿﺮﻣﻌﻤﻮل نیترات در محیط، ﺗﻼشﻫﺎی ﺑﺴﯿﺎری جهت حذف و کنترل آن در راﺳﺘﺎی بهره مندی از جاذب های ﻃﺒﯿﻌﯽ(رسها) ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. اﻣﺎ با توجه به بار منفی سطحی ذرات بنتونیت، جاذب ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ اﺻﻼح است.
در مطالعه جاری، جذب ستونی نیترات توسط جاذب مونت موریلونیت کلسیم اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور تغییربار سطحی و افزایش بازدهی جذب سه مرحله ی اسیدشویی، لایه گذاری اکسیدروی و بارگذاری سورفکتانت کاتیونی هگزادسیل تری متیل آمونیوم بروماید برروی جاذب انجام شد. برهمکنش مولکولی و کریستالوگرافی مونت موریلونیت خالص و نانو جاذب سنتزی(ACZ) ﺑﺎ ﻃﯿﻒ ﺳﻨﺠﯽ ﻓﺮوﺳﺮخ و آنالیز پرتوایکس ﺷﻨﺎﺳﺎیﯽ ﮔﺮدیﺪ. همچنین مورفولوژی نانو جاذب ACZقبل و بعد از مواجهه با آلاینده نیترات ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﯿﮑﺮوﺳﮑﻮﭘﯽ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯽ روﺑﺸﯽ و میکروسکوپ الکترونی عبوری ارزیﺎﺑﯽشد.. فشردگی نانو ذرات و دسترسی کمتربه منافذ و حفرات در ستون بستر ثابت، سبب کاهش ظرفیت جذب جاذب درون ستون نسبت به حالت ناپیوسته شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت خوراک ورودی از 80 به 120 و mg/L 150، به ترتیب %67/39 و %88/25 ظرفیت جذب افزایش یافت. کاهش دبی جریان ورودی سبب افزایش زمان نفوذ، برهمکنش و دسترسی بیشتر به محل های اتصال برای یونهای نیترات و در نهایت موجب بهبود عملکرد ستون و افزایش دبی جریان ورودی موجب کاهش ظرفیت جذب و زمان شکست شد. بنابراین جذب یون های نیترات توسط مرحله انتقال جرم داخلی، کنترل و به مدت زمان برهم کنش و فرصت نفوذ به درون جایگاه های فعال وابسته است. با افزایش در ارتفاع بستر از 4/2 به cm9، افزایش محسوسی در ظرفیت جذب از 60/608 به mg/g 77/167 رخ داد. اثر نوع شوینده و تعداد مراحل بازیابی ستون جذب نشان داد؛ پس از 3 مرحله آبشویی، اسید شویی نقش مهمی درافزایش بازیابی ستون داشت. داده‌های تجربی با ضرایب همبستگی 0/95R2> با دو مدل سینتیکی توماس و یون- نلسون مطابقت داشت. در ﭘﮋوﻫﺶ ﺣﺎﺿﺮ، ستون نانو جاذب ACZ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻋﺎﻣﻞحذف سریع یون نیترات از محلولهای آبی معرفی و جهت استفاده در سیستم های تصفیه ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ اﺳﺘﻔﺎده مجدد پیشنهاد شد.
در مطالعه جاری، جذب ستونی نیترات توسط جاذب مونت موریلونیت کلسیم اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور تغییربار سطحی و افزایش بازدهی جذب سه مرحله ی اسیدشویی، لایه گذاری اکسیدروی و بارگذاری سورفکتانت کاتیونی هگزادسیل تری متیل آمونیوم بروماید برروی جاذب انجام شد. برهمکنش مولکولی و کریستالوگرافی مونت موریلونیت خالص و نانو جاذب سنتزی(ACZ) ﺑﺎ ﻃﯿﻒ ﺳﻨﺠﯽ ﻓﺮوﺳﺮخ و آنالیز پرتوایکس ﺷﻨﺎﺳﺎیﯽ ﮔﺮدیﺪ. همچنین مورفولوژی نانو جاذب ACZقبل و بعد از مواجهه با آلاینده نیترات ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﯿﮑﺮوﺳﮑﻮﭘﯽ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯽ روﺑﺸﯽ و میکروسکوپ الکترونی عبوری ارزیﺎﺑﯽشد.. فشردگی نانو ذرات و دسترسی کمتربه منافذ و حفرات در ستون بستر ثابت، سبب کاهش ظرفیت جذب جاذب درون ستون نسبت به حالت ناپیوسته شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت خوراک ورودی از 80 به 120 و mg/L 150، به ترتیب %67/39 و %88/25 ظرفیت جذب افزایش یافت. کاهش دبی جریان ورودی سبب افزایش زمان نفوذ، برهمکنش و دسترسی بیشتر به محل های اتصال برای یونهای نیترات و در نهایت موجب بهبود عملکرد ستون و افزایش دبی جریان ورودی موجب کاهش ظرفیت جذب و زمان شکست شد. بنابراین جذب یون های نیترات توسط مرحله انتقال جرم داخلی، کنترل و به مدت زمان برهم کنش و فرصت نفوذ به درون جایگاه های فعال وابسته است. با افزایش در ارتفاع بستر از 4/2 به cm9، افزایش محسوسی در ظرفیت جذب از 60/608 به mg/g 77/167 رخ داد. اثر نوع شوینده و تعداد مراحل بازیابی ستون جذب نشان داد؛ پس از 3 مرحله آبشویی، اسید شویی نقش مهمی درافزایش بازیابی ستون داشت. داده‌های تجربی با ضرایب همبستگی 0/95R2> با دو مدل سینتیکی توماس و یون- نلسون مطابقت داشت. در ﭘﮋوﻫﺶ ﺣﺎﺿﺮ، ستون نانو جاذب ACZ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻋﺎﻣﻞحذف سریع یون نیترات از محلولهای آبی معرفی و جهت استفاده در سیستم های تصفیه ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ اﺳﺘﻔﺎده مجدد پیشنهاد شد.
نوع مقاله: پژوهشی کیفی |
موضوع مقاله:
فیلترکردن
دریافت: 1399/6/31 | پذیرش: 1399/10/13 | انتشار: 1400/1/14
دریافت: 1399/6/31 | پذیرش: 1399/10/13 | انتشار: 1400/1/14
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |