تصفيه درجاي آلاينده سرب توسط نانوذرات آهن با روكش نيكل

In-situ Lead Removal by Iron Nano Particles Coated with Nickel

در اين پژوهش توانايي نانوذرات دو فلزي آهن با روكش نيكل در تصفيه درجاي آب آلوده به سرب دو ظرفيتي مطالعه شد. ابتدا نانوذرات سنتز شد و سوسپانسيون آن به‌كمك بيوپليمر نشاسته پايدار شد و سپس آزمايش‌هاي ارزيابي توانايي آن براي حذف آلاينده سرب در دو گروه جريان منقطع و جريان پيوسته انجام گرفت. بر اساس نتايج آزمايش‌هاي منقطع، واكنش حذف سرب دو ظرفيتي بر مدل شبه‌ مرتبه ‌اول انطباق داشته و ثابت سرعت واكنش آن به‌صورت تابعي از pH محلول و نسبت استكيومتري بين آهن و سرب، در محدوده 01/0 تا 035/0 گرم/ميلي‌گرم/دقيقه تغييرات داشت. بر مبناي آزمايش‌هاي جريان پيوسته سرعت تراوش، مقدار و تازگي نانوذرات آهن و نوع دانه‌هاي محيط متخلخل متغيرهاي اصلي تاثيرگذار در حذف درجاي سرب دو ظرفيتي محسوب مي‌شوند. حداكثر راندمان حذف سرب دو ظرفيتي در آزمايش‌هاي منقطع و جريان پيوسته در مدل آزمايشگاهي به‌ترتيب 95 و 80 درصد به‌دست آمد. بر اساس يافته‌هاي اين پژوهش، نانوذرات آهن با روكش نيكل، براي تصفيه درجاي آب زيرزميني آلوده به سرب دو ظرفيتي، كارايي بالايي ندارند.

This study investigates the potential of nano-zero-valent iron particles coated with nickel in the removal of lead (Pb2+) from porous media. For this purpose, the nano-particles were initially synthesized and later stablilized using the strach biopolymer prior to conducting batch and continuous experiments. The results of the batch experiments revealed that the reaction kinetics fitted well with the pseudo-first-order adsorption model and that the reaction rate ranged from 0.001 to 0.035 g/mg/min depending on solution pH and the molar ratio of Fe/Pb. Continuous experiments showed that lead remediation was mostly influenced not only by seepage velocity but also by the quantity and freshness of nZVI as well as the grain type of the porous media. Maximum Pb2+ removal rates obtained in the batch and lab models were 95% and 80%, respectively. Based on the present study, S-nZVI may be suggested as an efficient agent for in-situ remediation of groundwater contaminated with lead.