اثر نانوذرات آهن صفر بر حذف تركيبات آلي فرار از هوا با استفاده از بستر زيوليت اصلاح‌شده

Effect of Zero-Valent Iron Nanoparticles on VOCs Removal from Air with a Modified Zeolite Bed

تركيبات آلي فرار از جمله آلاينده‌هاي مضر براي سلامت بشر و محيط‌‌‌زيست شناخته شده و برخي از آن‌ها عوارضي مانند سرطان‌زايي و جهش‌زايي را نشان داده‌اند. از اين رو امروزه اين تركيبات كاربردهاي متعددي در محيط زندگي انسان و صنعت دارند، كنترل آلودگي محيط زندگي به اين تركيبات ضرورت يافته است. در اين تحقيق استفاده از نانوذرات آهن صفر بر كارايي حذف تركيبات آلي فرار در بستر زيوليت طبيعي بررسي شد. زيوليت كلينوپتيلوليت پس از اصلاح اسيدي به‌‌منزله بستر استفاده و با نانوذرات آهن صفر با گستره اندازه 30-60 نانومتر پوشش داده شد. تركيبات BTX شامل بنزن، تولوين و زايلن‌ها به‌منزله شاخص تركيبات آلي فرار به كار برده شدند. نتايج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده تفاوت معني‌دار در ميزان حذف آلاينده‌ها با و بدون استفاده از نانوذرات آهن بود (008/0 P-v=)، به طوري كه ميانگين حذف در زيوليت بدون نانوذره 84/24± 31/43 و در زيوليت حاوي نانوذرات 3/1±83/83 درصد بود. استفاده از نانوذرات آهن موجب تجزيه كامل‌تر تركيبات آلي فرار در اين مطالعه شد و بازده تجزيه كامل 82/57 درصد به دست آمد. طبق نتايج، استفاده از نانو‌ذرات آهن كارايي حذف تركيبات آلي فرار در زيوليت را افزايش مي‌دهد و موجب تجزيه مقدار بيشتري از آلاينده‌ها در واحد حجم زيوليت مي‌شود، به طوري كه مقدار آلاينده‌هايي را كه به طور كامل به دي اكسيد كربن تبديل مي‌شوند افزايش مي‌دهد.

of VOCs are also carcinogenic and mutagen. Because of expanded application of these compounds as various domestic and industrial usages, prevention of environmental contamination of these compounds is a substantial issue. In this study, the effect of zero-valent iron nanoparticles application on a natural zeolite media, for VOCs removal efficiency was surveyed. The Clinoptilolite zeolite after acidic amendment was used as a bed and coated with zero-valent iron nanoparticles. The particles were in size of 30-60 nm. The BTX compounds including Benzene, Toluene and Xylenes were applied as indices for VOCs pollutants. The obtained results showed a significant difference in removal of the pollutants whether by use of iron nanoparticles or not (P-v= 0.008). The average removal efficiency without iron nanoparticles application was %43.31±24.84, and by application of the nanoparticles it was %83.83±1.3. Application of iron nanoparticles caused more complete decomposition of the pollutants up to 57.82%. According to the results, iron nanoparticles increased the VOCs removal efficiency of the zeolite and led to decomposing more amounts of pollutants in a unit volume of the zeolite. The amount of pollutants which completely decomposed to CO2 is also increased.