بررسي جذب سطحي فنل از پساب با استفاده از نانو جاذب گرافن اكسايد-كيتوسان-بنتونيت

Adsorption of Phenol in Wastewater Using Nano Grapheme Oxide-ChitosanBentonite Absorbent

زمينه و اهداف: آلودگي منابع آب هاي سطحي و زيرزميني با تركيبات آروماتيك نظير تركيبات فنلي يكي از جديدترين مشكلات زيست -محيطي مي باشد كه امروزه انسان ها با آن روبرو هستند. يكي از روش هاي حذف اين آلاينده ها استفاده از جاذب هاي پليمري است. در اين تحقيق نانو جاذب پليمري كيتوسان - بنتونيت - نانوگرافن اكسايد جهت بررسي جذب فنل سنتز شد. مواد و روش ها: در اين تحقيق طراحي آزمايش با استفاده از نرم افزار7.0 Design-Expert انجام شده و تأثير متغيرهاي مستقل شامل نانو گرافن اكسايد، كيتوسان و بنتونيت بر روي متغير وابسته (ميزان حذف فنل) بررسي شد. همچنين در ادامه ايزوترم، سينتيك و ترموديناميك جذب فنل نيز بررسي گرديد. يافته ها: در نهايت نانو جاذب بهينه با مشخصات 1/0 گرم كيتوسان، 18/0 گرم بنتونيت و 07/0 گرم نانوگرافن اكسايد و همچنين شرايط بهينه ي جذب در غلظتppm 100 آلاينده، pH برابر با 5، زمان جذب 45 دقيقه و مقدار جاذب 01/0 گرم به دست آمد. نتيجه گيري: در نهايت مشخص شد نانو جاذب سنتزشده از ايزوترم لانگموير كه نشان دهنده ي جذب فيزيكي است، پيروي مي كند و همچنين سينتيك فرايند جذب نيز، نفوذ بين ذرات مي باشد. همچنين براساس مطالعه ي دمايي، پايداري نانوالياف تا دماي 400 درجه ي سانتي گراد معلوم گرديد. در نتيجه مشخص شد كاربرد بهينه ي اين نانوجاذب در پساب هايي با دماي كمتر از 400 درجه سانتي گراد مي باشد. كليد واژه ها:

Background and Objectives: Contamination of surface and groundwater sources with aromatic compounds such as phenolic compounds is one of the newest environmental problems that humans encountered it today. One of the ways to remove these pollutants is the use of polymeric adsorbents. In this study, chitosan-bentonite-nano-graphene oxide nanosorbent was synthesized to investigate the phenol adsorption. Material and Methods: In this research, experimental design was performed using DesignExpert 7.0 software to investigate the effect of independent variables including nano graphene oxide, chitosan and bentonite on the dependent variable (phenol removal rate). Moreover, phenol absorption isotherm, kinetics and thermodynamics, were also examined. Results: Eventually, the optimum formulation of nano-adsorbent with specifications of 0.1 g of chitosan, 0.18 g of bentonite and 0.07 g of nano-graphene oxide was investigated. Optimal adsorption conditions were also obtained at a concentration of 100 ppm, pH=5 and 45 minutes of absorption time. Conclusion: Finally, it was found that the synthesized nanosorbent follows the Langmuir isotherm, which represents physical adsorption, and also the kinetics of the adsorption process is the diffusion between particles. As a result, it was found that the optimal application of this nano-adsrbent is in wastewaters with a temperature of less than 400 °C.