شرايط بهينه سنتز كربن فعال از پوست پسته براي حداكثر جذب COD از پساب Nitro-HTPB به روش پاسخ سطحي

Optimized Conditions for Activated Carbon Synthesis from Pistachio Shell for COD Removal from Nitro-HTPB Wastewater Using Response Surface Methodology

در اين پژوهش، شرايط سنتز كربن فعال از پسماند پسته براي حداكثر جذبCOD (مقدار اكسيژن مورد نياز براي اكسيداسيون كل مواد) پساب واحد توليد رزين نيترو پلي بوتادي ان با گروه هاي انتهايي هيدروكسيل Nitro-HTPB در يك سيستم ناپيوسته بهينه شده است. به منظور بهينه سازي عوامل موثر بر آماده سازي كربن فعال از جمله نسبت عامل فعال ساز، دماي كربونيزاسيون و زمان فعال سازي از روش پاسخ سطحي با نرم افزار Design Expert استفاده شد شرايط بهينه براي نسبت عامل فعال ساز اسيد فسفريك 76/2، دماي كربونيزاسيون بهينه C° 524.34 و زمان فعال سازي 38.08 دقيقه به دست آمد؛ كه در اين صورت كربن فعال آماده شده قادر به جذب 90 درصد COD پساب بود. مدل هم دماي فرندليچ تطابق مناسبي با نتايج آزمايش داشت. كربن فعال آماده شده تحت آناليزهاي طيف مادون قرمز (FTIR)و ميكروسكوپ الكتروني روبشي(FESEM) قرار گرفت كه به ترتيب پيوندهاي به وجود آمده و مورفولوژي سطح را نشان دادند.

In this research, synthesis procedure of activated carbon (AC) was optimized from pistachio waste in order to maximize the COD (Chemical Oxygen Demand) removal from nitro hydroxyl-terminated polybutadiene (nitro-HTPB) resin production unit wastewater through a batch system. For this purpose, Response Surface Methodology (RSM) was applied to optimize the effective factors in AC synthesis preparation condition including impregnation ratio, carbonization temperature, and activation time. The optimal conditions for impregnation ratio by phosphoric acid, carbonization temperature, and activation time were 2.76, 524.34°C, and 38.04 min, respectively. It was obtained that, the as-synthesized AC (in accordance with the proposed condition set) is able to remove 90% of COD. The study shows that the “Freundlich isotherm” model was consistent with the results. Moreover, FT-IR and FESEM analysis were used to characterize bonds and surface morphology respectively.