مطالعه ایزوترم و سینتیک جذب سطحی حذف 4-نیتروفنل از محلول های آبی بر روی نانو الیاف کربنی

محورهای موضوعی : کاربرد شیمی در محیط زیست

پروین غربانی ¹

1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر

تاریخ دریافت : 1401/07/14 تاریخ پذیرش : 1401/07/18 تاریخ انتشار : 1400/05/01

کلید واژه: سینتیک, ایزوترم, 4- نیتروفنل, نانوالیاف کربنی,

چکیده مقاله :

ترکیبات نیتروفنلی و رنگ های سمی از آلاینده های اصلی فاضلاب صنایع مختلف محسوب می شوند. این ترکیبات آلی مصنوعی بسیار سمی و یکی از مقاوم‌ترین آلاینده‌ها در محیط زیست هستند. توسعه یک روش ساده و موثر برای از بین بردن آلاینده‌های تجزیه‌ناپذیر به محصولات غیرخطرناک یکی از چالش‌های اصلی در مطالعات زیست‌محیطی است. هدف اصلی این تحقیق حذف ترکیب 4-نیتروفنل از محلول های آبی با استفاده از نانو الیاف کربنی می باشد. پارامترهای موثر بر حذف 4-نیتروفنل از محلول های آبی مطالعه شد و شرایط بهینه جذب 4-نیتروفنلpH مساوی 2 و مقدار 02/0 گرم از نانو الیاف کربنی در مدت زمان تعادلی 80 دقیقه حاصل شد. نتایج نشان داد که کارائی حذف 4-نیتروفنل با افزایش غلظت 4-نیتروفنل افزایش می یابد و با افزایش مقدار نانو الیاف کربنی و pH کاهش می یابد. بر اساس ضرایب همبستگی، ایزوترم لانگمویر تطبیق مناسبی با جذب برروی نانو الیاف کربنی نشان داد. معادلات سینتیکی نیز نشان داد که جذب 4-نیتروفنل برروی نانو الیاف کربنی از سینتیک شبه مرتبه دوم تبعیت می کند.

چکیده انگلیسی:

Nitroaphenol compounds and toxic dyes are considered to be the main pollutants of wastewater of various industries. These synthetic organic compounds are very toxic and one of the most persistent pollutants in the environment. Developing a simple and effective method to remove non-degradable pollutants into non-hazardous products is one of the main challenges in environmental studies. In this research, adsorption capacity removal of 4-nitrophenol (4NP) from aqueous solutions using carbon nanofibers (CNF) was investigated in a batch system by considering the effects of various parameters like contact time, adsorbent dosage, pH and initial concentration. Optimum conditions for (4NP) adsorption were found to be initial pH≈2 , carbon nanofiber (CNF) dose≈ 0.02 g and equilibrium time≈ 80 min. Results show that removal efficiency of the 4NP increased by increasing 4NP concentration and decreased by increasing the CNFs dosage and pH. Based on correlation coefficients, Langmuir gave the best fit for 4NP adsorption onto CNF. Also, the kinetic studies indicate the adsorption of 4NP onto CNF is followed a pseudo- second order kinetic.