حذف آلاينده آرسنيك با استفاده از نانوذرات دي ‌اكسيد تيتانيوم (آناتاز) در محيط آبي

زمينه و هدف: آب هاي زيرزميني به عنوان منابع استراتژيك تأمين آب شرب، از اهميت ويژه اي برخوردارند. آرسنيك يكي از آلاينده هاي سمّي و سرطان زا بوده كه به طور گسترده در آب هاي زيرزميني وجود دارد. در سال هاي اخير براي حذف آرسنيك، از خاصيت جذب سطحي نانوذرات استفاده مي شود. پژوهش حاضر با هدف بررسي روند كاهش غلظت آرسنيك در محيط آبي در شرايط مشابه آب زيرزميني، با استفاده از نانوذرات TiO2 (آناتاز) انجام شد. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي، با استفاده از آزمايش هاي پيمانه اي، اثر تغييرات فاكتورهاي زمان، غلظت نانوذره و pH بر تغييرات غلظت آرسنيك در محلول آبي بررسي گرديد. حدود تغييرات غلظت آرسنيك و pH مشابه شرايط آلودگي آب هاي زيرزميني به آرسنيك در نظر گرفته شد. سطح ويژه جاذب، 240200 مترمربع برگرم بود. داده ها به كمك آماره هاي ميانگين مركزي آناليز شدند. يافته ها: در اين مطالعه، بيش از 90% آرسنيك موجود در محلول، پس از حدود 30 دقيقه مجاورت با نانوذرات آناتاز (3 گرم برليتر) جذب شد، ولي براي رسيدن به استاندارد شرب آرسنيك، 60 دقيقه زمان لازم بود. همچنين افزايش غلظت جاذب سبب افزايش نرخ جذب آرسنيك گرديد. در محدوده pH طبيعي آب زيرزميني، آناتاز توانايي جذب نزديك به 100% آرسنيك (با غلظت 200 ميكروگرم برليتر) را داشت، ولي با افزايش pH اين توانايي افزايش يافت. همچنين جذب آرسنيك به وسيله نانوذرات آناتاز، با ايزوترم فروندليچ تطابق بيشتري نشان داد. نتيجه گيري: نتايج اين پژوهش نشان داد گونه آناتاز نانوذرات TiO2، جاذب مؤثري براي حذف آرسنيك از محلول هاي آبي در شرايط مشابه آب زيرزميني است.