مطالعه انتقال و كارايي نانوذرات آهن صفر ظرفيتي پايدار شده در حذف كروم در ستون شن

نانوذرات آهن صفر ظرفيتي طي سال هاي اخير به دليل دارا بودن خواص منحصر و قابليت بالا در حذف آلاينده هاي مختلف مانند يون كروم شش ظرفيتي از محيط هاي شني و آب مورد استفاده قرار گرفته اند. در اين مطالعه از روش احياي شيميايي سولفات آهن توسط بوروهيدريد سديم براي سنتز نانوذرات آهن صفر ظرفيتي استفاده گرديد. خصوصيات نانوذرات آهن صفر ظرفيتي توسط دستگاه هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ميكروسكوپ الكتروني عبوري و زتاسايزر تعيين شد. جهت پايدارسازي نانوذرات آهن صفر ظرفيتي از پليمر سبز، طبيعي و غيرسمي گوارگام و نيز پليمر زيست تخريب پذير پلي اكريل آميد استفاده شد. ميزان پايداري نانوذرات آهن صفر ظرفيتي سنتز شده از طريق محاسبه مقادير پتانسيل زتا و قطر هيدروديناميك نانوذرات سنتز شده توسط دستگاه زتا‌سايزر تعيين گرديد. به منظور مقايسه تأثير تيمارهاي مختلف بر انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفيتي و احياي كروم شش ظرفيتي در ستون‌هاي شن از آزمايش‌هاي فاكتوريل جداگانه 3*3 در قالب طرح كاملاً تصادفي با دو فاكتور و سه تكرار استفاده گرديده و مقايسات ميانگين از طريق آزمون دانكن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. شبيه سازي انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفيتي توسط نرم افزار هيدروس يك بعدي و مدل سينتيك جذب واجذب تك مكاني در ستون هاي شن انجام گرديد. نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت اوليه كروم و غلظت نانوذرات، درصد احياي كروم شش ظرفيتي به ترتيب كاهش و افزليش يافت. همچنين با افزايش قدرت يوني و غلظت نانوذرات، انتقال آنها در ستون هاي شن كاهش يافت. نتايج حاكي از آن بود كه نانوذرات آهن صفر ظرفيتي با پوشش پلي‌اكريل‌آميد، گوارگام و بدون پوشش به ترتيب داراي بيشترين كارايي در احياي يون كروم از محيط متخلخل بودند. نتايج حاصل از منحني هاي رخنه انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفيتي سنتز شده نشان داد كه با افزايش مقادير غلظت نانوذرات (1، 2 و 3 گرم در ليتر) و قدرت يوني (1، 10 و 100 ميلي مولار)، مقادير غلظت نسبي (C/C0) نانوذرات آهن صفر ظرفيتي سنتز شده كاهش يافته و بيشترين درصد انتقال نانوذرات سنتز شده به ترتيب در غلظت نانوذرات برابر 1 گرم در ليتر و قدرت يوني 1 ميلي مولار كلريد رخ داد. همچنين نانوذرات آهن صفر ظرفيتي با پوشش هاي پلي‌اكريل‌آميد، گوارگام و بدون پوشش به ترتيب بيشترين تا كمترين مقادير غلظت نسبي و انتقال نانوذرات را به خود اختصاص دادند.