بررسي جذب فنل از محلول هاي آبي با استفاده از پوست كربنه شده درخت سنجد و اصلاح شده با نانو ذرات اكسيد روي

Investigation of Phenol Adsorption from Aqueous Solution by Carbonized Service Bark and Modified-Carbonized Service Bark by ZnO

زمينه و هدف: فنل و مشتقاتش در فاضلاب‏هاي صنايع مختلفي از قبيل پالايشگاه‏هاي نفت، كوره‏هاي زغال سنگ، كك سازي‏ها، كارخانه‏هاي پتروشيمي و صنايع توليد رزين و پلاستيك حضور دارند. اين ماده براي انسان و محيط زيست بسيار سمي مي‏باشد. يكي از روش‏هاي حذف فنل از محلول‏هاي آبي استفاده از فر‏آيند جذب مي‏باشد. امروزه يكي از جاذب‏هاي مورد توجه خاص زايدات كشاورزي مي‏باشند، بنابراين هدف از اين تحقيق استفاده از كربن پوست درخت سنجد (CSB) و همچنين كربن اصلاح‏شده آن با نانو ذرات اكسيد روي (ZnO/CSB) به دليل فراواني اين ماده زايد در منطقه بوده است. روش كار: اين مطالعه نوعي مطالعه بنيادي كاربردي است كه به‏صورت ناپيوسته انجام شد. در اين مطالعه جاذب در دماي 500 درجه به 2 مدت ساعت كربنه شد و براي اصلاح آن با نانوذرات اكسيد روي از روش غوطه‏وري استفاده گرديد. جهت تهيه غلظت‏هاي مورد نياز از حل كردن فنل كريستالي در آب مقطر استفاده شد. آزمايشات در ارلن‏هاي به حجم 100 سي سي بر روي شيكر انجام شد و اثر متغيرهاي مختلف pH، زمان واكنش، دوز جاذب، غلظت فنل اوليه و سرعت اختلاط مورد بررسي قرار گرفت. اندازه‏گيري فنل به روش اسپكتروفتومتري 4-آمينو آنتي پيرين بر اساس روش‏هاي ارايه شده در كتاب روش‏هاي استاندارد براي آزمايشات آب و فاضلاب بود و تجزيه و تحليل داده‏ها با استفاده از نرم افزار Excel صورت گرفت. يافته ها: pH بهينه جذب براي هر دو جاذب 2 به دست آمد و بهترين شرايط براي هر دو جاذب در غلظت 50 ميلي‏گرم بر ليتر با دوز 1 گرم بر ليتر جاذب و سرعت اختلاط 200 دور بر دقيقه به دست آمد. نتيجه گيري: با توجه به نتايج مشخص شد كه نانو ذرات اكسيد روي تثبيت شده بر روي جاذب، سبب افزايش ظرفيت جذب گرديده است.

Objective & Background: Phenol and its derivatives are common organic pollutants existing in wastewater of many industries such as oil refineries, coal processing, coking operations, and petrochemical, resin, and plastic manufacturing industries. Phenol is very toxic for human and environment. Adsorption is one of the processes used to remove phenol from aqueous solution. At present, one of the most interested absorbents is agricultural wastes. Thus, the aim of this study was application of carbonized service bark (CSB) and modified-carbonized services bark by ZnO nanoparticles (ZnO/CSB) due to the abundance of these wastes in the area studied. Methods: This Applied fundamental study was performed in Batch system. The adsorbent was carbonized at 500 °C for 2 hours and soaking method was applied for their modification by ZnO nanoparticles. Required concentrations of phenol were prepared by dissolving crystalline phenol in double distilled water. All experiments were performed in 100 ml Erlenmeyer flasks on shaker and the effect of different parameters such as pH, contact time, adsorbent dosage, initial phenol concentration and mixing speeds were investigated. Phenol was measured by 4-aminoantipyrine colorimetric method according to standard methods for the examination of water and wastewater. Data were analyzed using Excel software. Results: Maximum removal of phenol was observed at pH 2 for both adsorbents. The best condition for both adsorbents obtained in initial phenol concentration of 50 mg/l, adsorbent dose of 1 g/l and mixing speed of 200 rpm. Conclusion: The results indicated that established ZnO on CSB may increase adsorption capacity and it can be used as an effective adsorbent for phenol removal.