مدل سازی جذب فلوراید و کاربرد طراحی box-behnken و روش شناسی سطح پاسخ در حذف آرسنیک (v) از محلول های آبی با استفاده از نانوآلومینا پوشش داده شده بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره (mwcnts)

حمید زارعی، h zarei center for water quality research (cwqr), institute for environmental research (ier), tehran university of medical sciences, tehran, iran, department of environmental health, faculty of health, ahvaz university of medical sciences, khouzestan, iranمرکز تحقیقات کیفیت آب، پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشجوی دکترای بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز امیرحسین محوی، a.h mahvi center for solid waste research (cswr), institute for environmental research (ier), tehran university of medical sciences, tehran, iran, 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، مرکز تحقیقات مواد زائد جامد، پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی تهران سیمین ناصری، s nasseri center for water quality research (cwqr), institute for environmental research (ier), tehran university of medical sciences, tehran, iran,department of environmental health engineering, school of public health, tehran university of medical sciences, tehran, iranمرکز تحقیقات کیفیت آب، پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی تهران، دکترای مهندسی شیمی، استاد دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران رامین نبی زاده نودهی، r nabizadeh noudehi department of environmental health engineering, school of public health, tehran university of medical sciences, tehran, iranدکترای بهداشت محیط، استاد دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران فرزانه شمیرانی، f shemirani department of chemical engineering, faculty of chemistry, tehran university,tehran, iranدکترای شیمی تجزیه، استاد دانشکده شیمی، دانشگاه تهران

چکیده

زمینه و هدف: فلوئور عنصری است که به طور گسترده در پوسته کره زمین یافت می شود. فواید و مضرات فلوراید در بدن انسان ، به غلظت آن بستگی دارد. مصرف آب آلوده به آرسنیک در درازمدت باعث بروز انواع اثرات نامطلوب بهداشتی از جمله ضایعات پوستی و سرطان در مصرف کنندگان می شود. هدف از این مقاله کارائی نانوالومینا بر روی نانوتیوب کربن در حذف فلوراید و آرسنیک (v) از محلول های آبی است. روش بررسی: در این مطالعه ، آلومینای کریستال در مقیاس نانو بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره بوسیله روش سل – ژل به عنوان یک جاذب در استخراج فاز جامد برای حذف فلوراید و آرسنیک (v) مورد استفاده قرار گرفت. از روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی box-behnkenجهت ارزیابی اثر متغیرهای مستقل بر عملکرد پاسخ ( راندمان حذف آرسنیک (v) ) و همچنین پیشگوئی بهترین مقدار پاسخ استفاده شد. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف از جمله: زمان تماس min 120-10، دوز جاذب (g/l1/5-0/25) و ph = 3-9غلظت اولیه فلوراید mg/l 8-2 بر کارایی فرایند بررسی شد. ساختار نانو با تکنیک های پراکنش پرتو ایکس xrd ، sem و tem مشخص گردید. در این پژوهش از دو مدل ایزوترم فروندلیچ و لانگمویر جهت محاسبه ثابت تعادل استفاده گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس و دوز جاذب میزان حذف فلوراید افزایش می یابد. اما با افزایش ph و غلظت اولیه فلوراید راندمان حذف آن کاهش می یابد مقدار بالای (0/94) 2 r نشان می دهد که حذف آرسنیک (v) می تواند بوسیله این مدل تعریف شود. ایزوترم فروندلیچ با r2 بیش از 0/997 بهترین نمودار برای داده های آزمایش است و از این مدل تبعیت بیشتری دارند. نتیجه گیری: استفاده از نانوآلومینای پوشش داده شده بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره (mwcnts) می تواند راندمان حذف آرسنیک (v) و فلوراید را بشدت افزایش دهد.