بررسی کارایی نانوذرات اکسیدآهن مغناطیسی پوشش داده شده با سیلیس در حذف موادآلی طبیعی از آب

الهه کریمی پسندیده، e. karimi pasandideh department of environmental health engineering, iran university of medical sciences, tehran, iranدانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران روشنک رضائی کلانتری، r. rezaei kalantary department of environmental health engineering, school of public health, iran university of medical sciences, tehran, iranدکترای عمران محیط زیست، دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران سیمین ناصری، s. nasseri department of environmental health engineering, school of public health , tehran university of medical sciences, tehran, iranدکترای شیمی آب، استاد دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران امیرحسین محوی، a. h. mahvi department of environmental health engineering, school of public health, tehran university of medical sciences, tehran, iranدکترای بهداشت محیط، استادیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران رامین نبی زاده، r. nabizadeh department of environmental health engineering, school of public health, tehran university of medical sciences, tehran, iranدکترای بهداشت محیط، دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران علی اسرافیلی، a. esrafili department of environmental health engineering, school of public health, iran university of medical sciences, tehran,iranدکترای شیمی، استادیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران

چکیده

زمینه و هدف: حضور مواد آلی طبیعی(nom ) برروی کیفیت آب مانند رنگ، بو و مزه تاثیر می گذارد، حضور این مواد در آب باعث گرفتگی فیلترها و غشاها و در نتیجه کاهش راندمان فرایندهای تصفیه پیشرفته آب می شود، همچنین به علت واکنش با ضدعفونی کننده ها و تولید محصولات جانبی برای سلامتی انسان مضر است. نانوذرات اکسیدآهن به عنوان یک جاذب موثر برای حذف آلاینده ها از محیط آبی مطرح هستند. در این تحقیق به منظور افزایش پایداری و پراکندگی بیشتر این نانوذرات از پوشش سیلیس استفاده شد و توانایی آن در جذب اسیدهیومیک از آب مورد بررسی گرفت. روش بررسی: نانوذرات اکسید آهن به روش هم ترسیبی تهیه شد، سپس با افزودن تترا اتوکسی سیالان نانوذرات حاصله با سیلیس پوشش داده شدند. مشخصات فیزیکی آنها توسط میکروسکوپ الکترونی و دستگاه پراش اشعه x تعیین گردید. در مرحله بعد آزمایشات جذب شامل تعیین ph و زمان تماس بهینه در محدوده 12-3 و min 240-5 انجام شد، سینتیک جذب با توجه به زمان های مختلف جذب اسیدهیومیک تعیین شد، سپس با استفاده از نتایج تاثیر غلظت های مختلف جاذب، غلظت های مختلف اسیدهیومیک، ایزوترم های فروندلیچ و لانگمیر تعیین شدند. یافته ها: بررسی مورفولوژی سطح جاذب نشان داد که نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شده با سیلیس دارای اندازه حدود nm 130-30 بود. ph معادل 10/5، و زمان تماس min 90 به عنوان شرایط بهینه برای حذف اسیدهیومیک توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شده با سیلیس بود. و حداکثر ظرفیت جذب اسیدهیومیک توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده با سیلیس 192/30 بوده است. بررسی روابط ایزوترم حاصل از تاثیر غلظت های مختلف جاذب بر غلظت های مختلف اسیدهیومیک نشان داد حذف اسید هیومیک توسط نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیس از مدل لانگمیر(90/r2>0 )و سینتیک آن از مدل شبه درجه دوم(98/r2>0 )پیروی می کند. نتیجه گیری: نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیس به علت داشتن جایگاه های جذب فراوان، خاصیت مغناطیسی و قابلیت جداسازی توسط آهنربا، و تولید ارزان قیمت می تواند به عنوان یک جاذب کارآمد در حذف اسیدهیومیک از آب آشامیدنی به کار رود.