جذب فنل و فورفورال از آب با استفاده از کربن فعال مغناطیسی شده با نانوذرات اکسید آهن و اسفنج پلی یورتان

جداسازی آلاینده های آلی از فاضلاب های صنعتی بمنظور پیشگیری از نشر و افزایش آلودگی های زیست محیطی امری مهم است. فنل ها و سایر ترکیبات حلقوی آلاینده های رایجی هستند که اغلب در جریان فاضلاب پالایشگاه های نفتی و صنایع پتروشیمی یافت می شوند. جداسازی فنل و فورفورال در دهه ی گذشته توجه چشمگیری را به خود جلب کرده است. برخی از روش های مهم به منظور حذف فنل و فورفورال شامل استخراج با حلال، فرایندهای غشایی و جذب سطحی بر روی کربن فعال و جاذب های پلیمری می باشد. جذب سطحی به علت سادگی، انعطاف پذیری و سرعت جذب بالا بیشتر مورد استفاده می باشد. تخلخل بالا، سطح ویژه بالا، حضور گروه های عاملی فعال بر سطح و توانایی جداسازی و بازیابی جاذب از ویژگی های یک جاذب مناسب برای استفاده صنعتی می باشد. به این منظور کربن فعال مغناطیسی شده با نانوذرات اکسید آهن و اسفنج پلی یورتان به منظور جذب فورفورال و فنل سنتز شدند. پودر کربن فعال با نانوذرات اکسید آهن به روش همرسوبی، مغناطیسی شده تا به آسانی به وسیله ی یک آهنربای ساده قابل جداسازی پس از فرایند جذب باشد. اسفنج پلی یورتان با استفاده از پلی ال پلی اتری با متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات سنتز شد. نتایج به دست آمده از جذب فنل توسط اسفنج پلی یورتان و جذب فورفورال توسط کربن فعال نشان داد سینتیک جذب از نوع شبه درجه دوم بوده و علاوه بر سرعت نفوذ درون ذره ای، جذب شیمیایی نیز کنترل کننده فرایند جذب است. در ادامه نتایج تأثیر سه عامل ph، غلظت اولیه آلاینده و جرم جاذب بر جذب آلاینده به وسیله طراحی آزمایش با روش رویه پاسخ نشان داد که تأثیر عامل ph بسیار کمتر از دو عامل دیگر می باشد و در برهمکنش ها نیز تأثیر متقابل ph با دو عامل دیگر کمتر از برهمکنش غلظت اولیه آلاینده و جرم جاذب می باشد. بیشینه ظرفیت جذب فنل برای اسفنج پلی یورتان در 6=ph، غلظت اولیه فنل ppm 90 و مقدار جاذب g 5/0 برابر با mg/g255/3 بود و بیشینه ظرفیت جذب فورفورال برای کربن فعال مغناطیسی شده در 6/6=ph، غلظت اولیه فورفورال ppm 190 و مقدار جاذب g 03/0 برابر با mg/g 106 می باشد. با در نظر گرفتن ph و جرم جاذب بهینه برای هر جاذب و آلاینده در غلظت های اولیه مختلف، همدماهای جذب لانگمویر، فروندلیچ و تمکین بررسی شد که نتایج حاکی از منطبق شدن مدل فروندلیچ برای جذب فنل توسط اسفنج پلی یورتان و منطبق شدن مدل تمکین و لانگمویر برای جذب فورفورال توسط کربن فعال مغناطیسی شده بود. نتایج جذب همزمان فنل و فورفورال توسط اسفنج پلی یورتان نشان از تأثیر کم غلظت اولیه فورفورال بر ظرفیت جذب فنل می باشد ولی این نتایج برای کربن فعال مغناطیسی شده نشان داد که با افزایش غلظت اولیه فنل، ظرفیت جذب فورفورال کاهش می یابد. وجود نمک سدیم کلرید در محلول بر ظرفیت جذب فنل توسط اسفنج پلی یورتان تأثیری ندارد ولی باعث کاهش ظرفیت جذب فورفورال توسط کربن فعال مغناطیسی شده می شود. احیای جاذب ها با اتانول 25% در ph برابر 12 انجام شد که بعد از سه مرحله جذب، ظرفیت جذب فنل توسط اسفنج پلی یورتان تغییری نکرد ولی ظرفیت جذب فورفورال توسط کربن فعال مغناطیسی شده حدود 25% کاهش یافت.