نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
2 استادیار، گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
3 دانشیار، گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
4 دانشیار، گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران دانشگاه آزاد همدان
5 استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد گچساران، دانشگاه آزاد اسلامی، گچساران، ایران
چکیده
ازجمله روشهای مورد استفاده برای حذف فلزات سنگین، فرآیندهای غشایی است که با استفاده کمتر از مواد شیمیایی، قادر به تولید سریع نفوذ با کیفیت بالا هستند. در این پژوهش از غشای نانوکامپوزیتی با قابلیت جداسازی فلز سرب استفاده شد. نانوذرات تیانیوم دیاکسید سیاه با روش پیرولیز سنتز شد. آزمایشهای جذب با استفاده از واحد نانوفیلتراسیون انجام شد. نتایج بررسی ایزوترمهای جذب فلز سرب بیانگر آن بود که فرآیند جذب سرب با استفاده از غشا از مدل لانگمویر با ضریب همبستگی برابر با 995/0 پیروی میکند. نتایج بررسی سینتیک جذب سرب بیانگر آن بود که فرآیند جذب سرب توسط جاذب از سینتیک شبه مرتبه دوم پیروی میکند، بهطوریکه ضریب همبستگی مدل شبه مرتبه دوم برابر با 999/0 بوده که در مقایسه با ضریب همبستگی شبه مرتبه اول از میزان همبستگی بیشتری برخوردار است. بیشترین و کمترین شار عبوری در بین غشاهای مختلف مربوط به mg/l 1/0 نانوذرات تیتانیوم دیاکسید برحسب زمان و فشار در مدت‌زمان 50 و min 600 و فشارهای 45 و bar 145 بود. با افزایش غلظت اولیه آلاینده، درصد جذب کاهش یافت. افزایش غلظت نانوذرات تیتانیوم دیاکسید سیاه آهنگ رسوبگذاری بر سطح غشاء را افزایش داد، بهطوریکه در غشاء با غلظت mg/l 1/0 حداکثر رسوب (57) و در غشای خالص کمترین میزان رسوب (17) مشاهده شد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Performance Evaluation of Titanium Dioxide Nanocomposite Membrane in Removal of Lead from Aqueous Solutions
نویسندگان [English]
- Mohammad hosseini Mohammad Gheimasi 1
- Maryam Kiani Sadr 2
- Bahareh Lorestani 3
- Mehrdad Cheraghi 4
- Darush Emadzadeh 5
1 Ph.D Student, Department of Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran
2 Assist. Professor, Islamic Azad University, College of Basic Science, Department of Environment, Hamedan, Iran
3 Associate Professor, Department of Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran
4 Assoc. Professor, Department of Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran
5 Assist. Professor, Department of Chemical Engineering, Gachsaran Branch, Islamic Azad University, Gachsaran, Iran
چکیده [English]
Among the methods used to remove heavy metals are membrane processes that, with less use of chemicals, are able to quickly produce high-quality penetration. In this study, a nanocomposite membrane with the ability to separate lead was used. The black titanium dioxide nanoparticle was synthesized using the pyrolysis method. Adsorption experiments were performed using a nanofiltration unit. The results of lead adsorption isotherms showed that the lead adsorption process using the membrane follows the Langmuir model with a correlation coefficient of 0.995. The results of the study of lead metal adsorption kinetics showed that the process of adsorption of lead by the adsorbent follows the quasi-second order kinetics so that the correlation coefficient of the second-order quasi-model is equal to 0.999 which is compared with the quasi-correlation coefficient. The maximum and minimum fluxes between different membranes were related to 0.1 mg/l of titanium dioxide nanoparticles in terms of time and pressure for 50 and 600 minutes and pressures of 45 and 145 bar, with increasing the initial concentration of pollutants, the percentage of adsorption decreases. This can be due to the delay in balancing the adsorbent and the contaminant.
کلیدواژه‌ها [English]
- Lead
- Nanocomposite Membrane
- Removal
- Titanium Dioxide
)