مقایسه کارایی نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و نانوذرات آهن پایدار شده برای احیای نیترات از آب‌های آلوده

هدفازانجاماینپژوهشامکان‌سنجیکاربردنانوذراتآهنبرایاحیاینیتراتدرمحلول‌هایآبی بود. به این منظور نانوذرات آهن صفرظرفیتی پایدار نشده و نانوذرات پایدار شده با کربوکسی متیل سلولز به‌روش احیا توسط بوروهیدرید سدیم ساخته شد و مورفولوژی آن‌ها به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف پراش‌نگار اشعه ایکس و دستگاه طیف‌سنج مادون قرمز بررسی شد. تأثیر عوامل مختلف شاملpH  محلول آبی، غلظت اولیه نیترات، غلظت نانوذرات و زمان تماس بر احیای نیترات و سینتیک احیای نیترات بررسی شد. نتایج نشان داد که 93 درصد نیترات توسط نانوذرات پایدار شده در pH برابر 6 و 85 درصد توسط نانوذرات پایدار نشده در pH برابر 2 احیاء شد. افزایش غلظت نانوذرات و زمان تماس، احیای نیترات را افزایش داد اما افزایش غلظت اولیه نیترات، احیای نیترات را کاهش داد. محصول عمده احیای نیترات در pHهای اسیدی، آمونیوم بود اما در pHهای قلیایی نیترات به نیتروژن تبدیل شد و مقدار نیتریت تولیدی کمتر از 2 درصد بود. آزمایش‌های سینتیک نشان داد که احیای نیترات با نانوذرات از معادله درجه اول و دوم تبعیت می‌کند. نتایج این پژوهش نشان داد که نانوذرات آهن صفرظرفیتی پایدار شده نسبت به پایدار نشده توانایی بالایی در احیای نیترات آب‌های آلوده دارند.