تهيه، شناسايي و بررسي كاربرد نانوچندسازه ZnO/Bentonite در حذف نيترات از آب‌ها

Preparation, identification and application of ZnO/Bentonite nanocomposite in nitrate removal from contaminated watere

بنتونيت يك كاني رسي است كه به دليل داشتن مساحت سطح بالا گزينه مناسبي براي نشاندن نانوذره‌هاي اكسيد فلزي مانند روي‌اكسيد بر آن و درنتيجه تهيه نانو چندسازه است. در سال‌هاي اخير، كاربردهاي متفاوتي از اين نوع نانوچندسازه‌ها در تصفيه آب و پساب توسط پژوهشگران بررسي‌شده است. بر همين اساس در اين كار پژوهشي، نمونه بنتونيت با استفاده از آسياب گلوله‌اي سياره‌اي پودر شد. سپس، با روش تخريب ژل تحت تابش امواج فراصوت و با استفاده از نشاسته، نانو چندسازه ZnO/Bentonit تهيه شد. نانو چندسازه تهيه‌ شده با روش‌هاي پراش پرتو ايكس (XRD)، طيف‌سنجي فروسرخ تبديل فوريه (FTIR)، ميكروسكوپي الكتروني روبشي (SEM) و طيف‌سنجي تفكيك انرژي (EDX) شناسايي و كارايي نمونه براي حذف يون نيترات از آب مورد بررسي قرارگرفت. نتايج نشان داد كه فاكتورهاي محيطي از قبيل pH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت آنيون نيترات در درصد حذف مؤثر هستند. با به‌دست آوردن شرايط بهينه، مشاهده شد كه 0/6 گرم از نان وچندسازه،70 % نيترات موجود در آب حاوي mg/l 30 نيترات را حذف مي‌كند.

Bentonite is a clay which has high surface area and makes it a good option for the placement of metal oxide nanoparticles, such as zinc oxide, thereby forming a nanocomposite. In the recent years, various applications of this kind of nanocomposites have been investigated by researchers in water and wastewater treatment. Accordingly, in this research, the bentonite was powdered by ball mills and then, ZnO/Bentonite nanocomposite was prepared by ultrasound irradiation and gel degradation method with starch. The nanocomposite was identified by XRD, FTIR, SEM and EDX techniques, and the efficiency of the sample was studied for removing of nitrate ions from water. The results showed that environmental factors such as pH, contact time, adsorbent amount, and nitrate concentration were effective in removal percentage. Optimal removing percentage of the nitrate solution with 30 mg/l was achieved by 0.6 g of nanocomposite which could remove 70% of the nitrate from solution.