نام پژوهشگر: حسن رجایی نژاد

بررسی امکان حذف فلزات سنگین از محلول های رقیق آبی با استفاده از کربن فعال اصلاح شده با نانو ذرات مگهمایتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده معدن 1393
  حسن رجایی نژاد   علی احمدی عامله

در چند دهه گذشته روش های متعددی برای حذف فلزات سنگین از پساب صنایع معدنی و غیر معدنی انجام شده است. نانوذرات اکسید آهن به دلیل خواص منحصربفردشان مانند کوچکی ذرات، سطح ویژه بالا، تعادل سطح ، خواص مغناطیسی بالا و سازگاری آنها با محیط زیست، پتانسیل بالایی برای کاهش آلاینده های فلزی از محلول های آبی دارند. در این پژوهش ازکربن فعال اصلاح شده با نانوذرات tac,?-?fe?_2 o_3(lepidocrocite) برای حذف مس و نیکل از محلول های رقیق آبی استفاده شده است. دراین راستا با استفاده از طرح آزمایشی مرکب مرکزی پارامتر های مختلف دما ،غلظت جذب شونده ، غلظت جاذب و ph بر حذف مس و نیکل بررسی شده است. آزمایش ها در ظروف لرزان در شرایط ثابت دور چرخش rpm 150و مدت زمان 4 ساعت انجام گردید. نتایج داده های آزمایشگاهی با استفاده از جدول anova تحلیل شده و مناسب ترین مدل با توجه به سطح اطمینان بالای 95 % برای پاسخ های به دست آمده استفاده شد. مدل انتخابی برای مس و نیکل ، به ترتیب مدل خطی و درجه دوم به دست آمد. نتایج نشان داد که در جذب مس و نیکل پارامترهای ph و غلظت اولیه فلز، عامل تأثیر گذار بوده اند. تأثیر این دو پارامتر به این صورت به دست آمد که افزایشph باعث افزایش بازدهی حذف مس و نیکل و افزایش غلظت جذب شونده باعث کاهش بازدهی حذف مس و نیکل شد. بهترین حالت جذب برای مس و نیکل در شرایط7 =ph و غلظت دو جزئیppm25 به دست آمد و مس و نیکل در ph بین 6 و 8 بهترین شرایط جذب را داشتند که برابر با 100و90.62% بدست آمد . در مطالعات ایزوترم، مس در حالت تک جزئی از مدل لانگمویر و نیکل از مدل فروندلیچ و در حالت دو جزئی مس از هر دو مدل فروندلیچ و لانگمویر تبعیت کرد. ماکزیمم ظرفیت جذب برای مس در حالت تک جزئی و دو جزئی به ترتیب برابر (mmol/g) 90/90 و (mmol/g) 31.85 و ثابت فروندلیچ برای نیکل (mmol/g) 0.93 به دست آمد. نتایج حاکی از آن است که سینتیک جذب برای مس و نیکل از مدل کاذب مرتبه دوم تبعیت کرد. علاوه بر موارد یاد شده ، آزمایش های تکمیلی به منظور یافتن کارآیی حذف این فلزات توسط نانوذرات اصلاح شده در شرایط بهینه بررسی شده و در 3 چرخه ابتدایی برای مس بالای 95% و برای نیکل بالای 80% حذف صورت گرفت. کلمات کلیدی : فلزات سنگین،کربن فعال اصلاح شده،نانوذرات مگهمایت،ایزوترم،سینتیک،بازدهی جذب