حذف فنل از محلول هاي آبي توسط مخلوط بيوپليمر كاراگينان و سديم آلژينات در حضور نانورس سديم مونت موريلونيت

The removal of phenol from aqueous solution using a mixture of carrageenan and sodium alginate biopolymers in the presence of sodium montmorillonite nano clay

فنل از جمله تركيبات سمي مهم و حائز اهميت حاضر در فاضلاب هاي صنعتي محسوب مي شود. به طور معمول از روش هاي فيزيكو شيميائي يا بيولوژيكي متعارف به منظور تصفيه آب ها و فاضلاب هاي حاوي غلظت هاي بالاي فنل استفاده مي شود. در مطالعه حاضر ابتدا هيدروژل نانو كامپوزيتي بر پايه كاراگينان و سديم آلژينات در حضور سديم مونتموريلونيت به عنوان نانو كلي سنتز سپس براي مطالعه جذب فنل از نمونه هاي آبي مورد استفاده قرار گرفت. آكريل آميد به عنوان مونومر (AAM)، متيلن بيس آكريل آميد (MBA ) به عنوان شبكه ساز آلي و پتاسيم پر سولفات (KPS) به عنوان آغازگر مورد استفاده قرار گرفتند. براي بررسي هيدروژل بدست آمده از پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR) استفاده گرديد. در اين مطالعه اثر پارامترهاي تجربي مختلف نظير pH، زمان تماس، غلظت اوليه فنل و ميزان نانوكلي در حذف فنول ها توسط هيدروژل هاي نانو كامپوزيتي سنتز شده بررسي و شرايط بهينه حاصل گرديد. ايزوترم جذب با مدل هاي لانگ موير و فروندليچ مورد بررسي قرار گرفت كه براي اين پژوهش مدل لانگ موير مناسب تر تشخيص داده شد. با توجه به نتايج حاصل هيدروژل هاي نانو كامپوزيتي سنتز شده به pH و تغيير مقدار كاراگينان و سديم آلژينات حساس مي باشند و با افزايش مقدار نانوكلي در محيط اسيدي ظرفيت جذب نانوكامپوزيت نيز افزايش مي يابد. زمان جذب تعادلي 3 ساعت محاسبه گرديد. در ضمن مدل سينتيك شبه مرتبه اول، سينتيك شبه مرتبه دوم و مدل نفوذ داخل مولكولي كه براي ارزيابي ميزان پارامترهاي سينتيكي و پارامترهاي ترموديناميكي فرآيند تخمين زده مي شود، در نظر گرفته و بررسي شد كه معادله درجه دوم براي اين بررسي مناسب تر است.

In this work, experiments were carried out for synthesis of carrageenan and Na-Alginate - based nanocomposite hydrogels and study phenol adsorption behavior. Nanocomposite hydrogels based on kappa – carrageenan, Na-Alg were synthesized using Sodium montmorillonite as nano clay. Acriyl Amid and methylene bisaaylamid and potasium per sulfate were used as monomer and crosslinker respectively. The adsorption of phenol by the nanocomposite hydrogels was investigated. The structures of nanocomposite hydrogels were investigated by (FTIR, XRD, SEM) techniques. The adsorption kinetic data were analyzed using pseudo - first order, pseudo - second order models. It was found that pseudo - second order kinetic model was the appropriate model, describing the adsorption kinetic. Adsorption equilibrium was attended whitin 3 hourse. Equilibrium data were fitted to the Langmuir, frendlictl isotherm models and isotherm constants were determind. The Equilibrium data were best representing by the Langmuir isotherm model