ارزيابي كارايي حذف آنتراسن از محلول هاي آبي با استفاده از زئوليت طبيعي در مقايسه با نوع اصلاح شده آن

Evaluation of the Removal Efficiency of Anthracene from Aqueous Solution Using Natural Zeolite Compared to Modified Zeolite

مقدمه: آنتراسن يكي از انواع هيدروكربن هاي آروماتيك مي باشد كه به عنوان تركيبي سرطان زا براي انسان شناخته شده است. تركيباتي موسوم به زئوليت نيز در حذف آلاينده ها و از جمله هيدروكربن هاي آروماتيك مورد استفاده قرار مي گيرند. بنابراين، هدف از انجام تحقيق حاضر، مقايسه عملكرد زئوليت هاي طبيعي و اصلاح شده با نانوذرات اكسيد مس و آهن در حذف آنتراسن از آب بود. روش ها: در اين پژوهش، فرايند حذف آنتراسن با كاربرد زئوليت هاي طبيعي و اصلاح شده مورد بررسي قرار گرفت و مقدار جذب محلول هاي مورد نظر با استفاده از دستگاه طيف سنجي مرئي- فرابنفش (UV/Visible) اسپكتروفتومتر قرائت گرديد. همچنين، تاثير pH، غلظت اوليه آنتراسن، دوز جاذب و زمان تماس در فرايند جذب بررسي شد. يافته ها: با توجه به نتايج آزمايش ها، بالاترين راندمان براي حذف آنتراسن در pH اسيدي بود. علاوه بر اين، بيشترين راندمان حذف با زئوليت خام در غلظت 10 ميلي گرم بر ليتر آنتراسن و با استفاده از زئوليت اصلاح شده با نانوذرات آهن صفر ظرفيتي و اكسيد مس در غلظت 1 ميلي گرم بر ليتر به دست آمد. از طرف ديگر، براي زئوليت خام بين ميزان دوز جاذب و درصد حذف ارتباطي مشاهده نشد، در حالي كه بيشترين راندمان با كاربرد 20 گرم بر ليتر زئوليت اصلاح شده با نانوذرات اكسيد مس و آهن صفر ظرفيتي به عنوان جاذب حاصل گرديد. در نهايت، بيشترين راندمان حذف با كاربرد زئوليت ها در زمان 120 دقيقه به دست آمد. مكانيسم ايزوترم جذب نيز از ايزوترم جذب Freundlich تبعيت نمود. نتيجه گيري: راندمان حذف با استفاده از زئوليت اصلاح شده با نانوذرات اكسيد مس و آهن، بيشتر از راندمان حذف با زئوليت خام مي باشد، اما بر خلاف كارايي بالا جهت سنجش غلظت باقي مانده با استفاده از روش اسپكتروفتومتري، براي بهينه نتايج با كاربرد روش (Total organic carbon (TOC، نتايج نشان مي دهد كه در مجموع كارايي حذف آنتراسن با استفاده از جاذب هاي مورد مطالعه كم است.

Background: Anthracene is an aromatic hydrocarbon recognized as a component that is carcinogenic to humans. Components known as zeolite have been used to remove contaminants, including aromatic hydrocarbons. The aim of this study was to compare the performance of natural zeolites and zeolites modified by copper and iron oxide nanoparticles in the removal of anthracene from water. Methods: In this study, with the use of natural and modified zeolites, anthracene removal process was evaluated and uptake of the desired solution was read using ultraviolet-visible (UV/Vis) spectrometry. The effect of pH, initial concentration of anthracene, adsorbent dose, and contact time in the adsorption process was also studied. Findings: According to the results, the highest efficiency in the removal of anthracene was obtained in acidic pH. In addition, the maximum removal was achieved by raw zeolite at a concentration of 10 mg of anthracene and by zeolite modified with zerovalent iron and copper oxide nanoparticles at a concentration of 1 ppm. Finally, the maximum removal using zeolite was achieved at 120 minutes. Moreover, the mechanism of adsorption isotherm obeyed the Freundlich adsorption isotherm. Conclusion: According to the results obtained, the removal efficiency of zeolites modified with copper oxide and iron nanoparticles was higher than that of raw zeolite. In spite of the high performance in measuring the residue concentration using spectrophotometry to optimize the results through the application of total organic carbon (TOC), the results showed that the total removal of anthracene using the studied adsorbents was low.