این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، جلد ۲۲، شماره ۹۳، صفحات ۹۶-۸۷
عنوان فارسی کارایی فرایند فتوکاتالیستی با نانو ذرات سیلیکا در مقایسه با زیرکونیا در حذف نیکل دو ظرفیتی از محلول های آبی و تعیین شرایط بهینه حذف
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: فلز سنگین نیکل در زمره آلاینده‌هایی است که از صنایع مختلف چون آبکاری، رنگ سازی، به محیط زیست وارد شده و مشکلات زیست محیطی ایجاد می‌کند. از این رو حذف آن حائز اهمیت می‌باشد. هدف از مطالعه حاضر، بررسی کارایی فرآیند فتوکاتالیستی توسط نانوذرات سیلیکاو زیرکونیا در حذف نیکل بود. مواد و روش‌ها: مطالعه کاربردی- بنیادی حاضر پس از ساخت فتوراکتور، کارایی نانوذرات سیلیکا و زیرکونیا در حذف نیکل، با تغییر متغییرهایی چون: مقدار نانوذره (gl 5/2- 5/0)، pH (3، 7، 11)، غلظت نیکل و زمان تابش UV (75- 15 دقیقه) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش بر روی فاضلاب سنتتیک انجام و سپس با توجه به شرایط بهینه حاصله، بر روی نمونه واقعی فاضلاب دنبال شد. تعداد 50 نمونه سنتتیک و 10 واقعی آزمایش و ایزوترم جذب تعیین شد. آنالیز داده ها توسط نرم افزار SPSS صورت گرفت. یافته‌ها: نیکل، تحت شرایط بهینه(pH=11)، مقدار1g/L زیرکونیا، مقدار g/L 5/0 سیلیکا، با زمان تابش30 دقیقه و مقدار mg/L 5 نیکل سنتتیک) به طور 100 درصد حذف شد. کارایی حذف نیکل با غلظت های mg/L5، 10، 15، 20و 25 در pH=11 و مقدار1g/L نانوذره زیرکونیا به ترتیب 100، 91، 88، 5/87 و 84 درصد و با مقدار gl 5/0 نانوذره سیلیکا به‌ترتیب 100، 100، 90،90و 87 درصد بود. با توجه به ضریب تعیین(R2)، ایزوترم فرندلیچ برای نانوذره زیرکونیا (883/0= R2) و مدل لانگمویر برای سیلیکا(949/0= R2) توصیف بهتری ارائه داد. استنتاج: افزایش مقدار نانوذرات، زمان تابش و pH و کارایی فرآیند فتوکاتالیستی حذف نیکل را به دلیل تولید رادیکال هیدروکسیل افزایش داد.. افزایش غلظت نیکل، به‌دلیل ممانعت از واکنش حفره‌های فوتونی و رادیکال‌های هیدروکسیل، کارایی فرآیند را کاهش داد. کارایی فرآیند فتوکاتالیستی جهت حذف نیکل از فاضلاب واقعی نسبت به حالتی که از محلول‌های سنتتیک استفاده شود، به مراتب کمتر بود که علت آن حضور دیگر مواد (سیانید و روی) در فاضلاب واقعی بود. با توجه به راندمان حذف نیکل از فاضلاب واقعی توسط نانوذره زیرکونیا 6/49 درصد و نانوذره سیلیکا)، 56 درصد فرآیندهای فتوکاتالیستی مذکور قادر به حذف حدود 50 درصد نیکل از فاضلاب واقعی می‌باشند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Efficacy of Photocatalytic Processes Using Silica and Zirconia Nanoparticles in the Bivalent Nickel Removal of Aqueous Solutions and Determining the Optimum Removal Conditions
چکیده انگلیسی مقاله Background and purpose: Nickel is one of the heavy metals that originates from various industries such as plating and dyeing and leads to many environmental problems, thus, it is important to remove it. The aim of this study was to assess the photocatalytic process by silica and zirconia nanoparticles in nickel removal. Materials and methods: In this applied-fundamental study after construcring photoreactor, the performance of silica and zirconia nanoparticles in the removal of nickel were studied by changing variables such as the amount of nanoparticles (0.5-2.5 g/L), pH (3,7,11), nickel concentration and exposure time of UV (15-75 min). After assessing the synthetic wastewater (n=50) real wastewater (n=10) samples were evaluated according to the resultant optimum conditions. Nickel adsorption isotherm was determined. SPSS was used to analyze the data. Results: Nickel was removed completely under optimum condittions (pH= 11), 1g/L zirconia, 0.5g/L silica with exposure time of 30min and 5mg/L synthetic nickel. Removal efficiency of nickel in concentrations of 5, 10, 15, 20 and 25 mg/L at pH= 11 and 1g/L zirconia nanoparticles was 100, 91, 88, 87.5 and 84%, respectively and with 0.5g/L dose of silica nanoparticles was 100, 100, 90.90 and 87%, respectively. According to the coefficient of determination (R2), Freundlich isotherm for zirconia nanoparticle (R2= 0.883) and the Langmuir model for silica (R2= 0.949) were found to be more relevant. Conclusion: Increase in the amount of nanoparticles, UV exposure and pH increased the efficacy of photocatalytic process in nickel removal through production of hydroxyl radicals. Nickel concentration reduced the process efficiency due to inhibition of the reaction of holes (h+) and hydroxyl radicals. Efficiency of photocatalytic process in removal of nickel from a real wastewater due to the presence of other substances (cyanide and zinc) was far less compared to the synthetic solutions. According to nickel removal efficiency from real wastewater (49.6% and 56% by zirconia nanoparticles and silica, respectively) photocatalytic processes was able to remove about 50% nickel from actual wastewater.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمد ملکوتیان | mohammad malakootian


مجید هاشمی چلیچه | majid hashemi cholicheh


نشانی اینترنتی http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-29-44&slc_lang=fa&sid=fa
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی-کامل
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات