حذف نيترات از آب با استفاده از نانو ذرات آهن صفر نشانده شده بر زئوليت

Removal of Nitrate from Water using Supported Zero-Valent Nano Iron on Zeolite

زمينه و هدف:  نيترات يكی از شايع‌ترين آلاينده شيميايی آب‌های زير زمينی در جهان است كه احيای آن توسط ميكروارگانيسم‌ها به نيتريت می‌تواند خطرات بهداشتی جدی را به وجود آورد. نيترات به روش‌های جذب و احياء قابل حذف است. در اين تحقيق جذب نيترات با استفاده از زئوليت و امكان افزايش قابليت حذف آن به روش احياء با استفاده از نانو ذره آهن نشانده شده بر روی زئوليت مورد بررسی قرار گرفت.روش بررسی: اين تحقيق در دو فاز، بررسی ميزان كارايی زئوليت و زئوليت اصلاح شده با نانو ذره آهن صفر در حذف نيترات انجام شد. برای مطالعات جذب نيترات در ابتدا  pH بهينه سپس زمان بهينه تعيين گرديد و در مراحل بعد تاثير ميزان مختلف جاذب و غلظت‌های مختلف نيترات  به روش يك فاكتور در زمان مورد بررسی قرار گرفت. سپس ضرايب ايزوترم‌های جذب بر مبنای شرايط بهينه برای هر دو جاذب محاسبه گرديد. برای تعيين مشخصات فيزيكی جاذب‌ها از آزمايشات SEM و TEM استفاده شد. يافته‌ها: بررسی مورفولوژی سطح جاذب نشان داد كه آهن صفر نشانده شده روی زئوليت دارای اندازه حدودnm 50-30 است. 5=pH، زمان تماس min 120 و ميزان جاذب g/L  15، 3=pH ، زمان تماس min   50 و ميزان جاذب g/L 5/7 به عنوان شرايط بهينه به ترتيب برای جاذب زئوليت و زئوليت اصلاح شده با نانو ذره آهن صفر بوده است. بررسی روابط ايزوترم  نشان داد جذب نيترات توسط هردو جاذب از مدل لانگمير پيروی می‌كند. نتيجه‌گيری: زئوليت اصلاح شده با نانو ذره آهن صفر به علت داشتن جايگاه‌های فراوان جذب و Fe0  به عنوان عامل احياء می‌تواند توانايی زيادی در حذف نيترات از آب آشاميدنی داشته باشد.  

MicrosoftInternetExplorer4 Background and Objectives: Nitrate is one of the most groundwater pollutants in world. Reduction of nitrate to nitrite by microorganisms cause serious health hazards. Nitrate can be eliminated using either adsorbtion or reduction. In this study, we investigated the adsorption of nitate on zeolite and the feasibility of removal improvement using supported  zero valent nano iron on zeolite via the reduction process. Materials and Methods: The study was done in two phases; investigation the zeolite and modified zeolite with zero valent nano iron in nitrate removal from water. First, we determined the optimum pH and time then the effect of adsorbent and nitrate concentration was investigated in one factor at the time. The adsorption isotherm was calculated according to the optimum condition. The physical characteristics of adsorbents were determined using SEM and TEM. Results: The morphology investigation of adsorbent showed that the particle size of supported zero valent nano iron on zeolite was approximately 30-50 nm in diameter. The best conditions were; pH 5, contact time of 120 min and 15 g/L for zeolite, while pH 3, contact time of 50 min and 7.5 g/L for supported  zero valent nano iron on zeolite. The isotherm equations revealed that nitrate adsorption follows Langmiur in both cases.Conclusion: The supported  zero valent nano iron on zeolite could be considered as a high potential adsorbent for nitrate because it has several adsorbent sites, and Fe0 as a function for nitrate reduction. /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}