fa بررسی کارایی نانوذرات اکسیدآهن مغناطیسی پوشش داده شده با سیلیس در حذف موادآلی طبیعی از آب فاضلاب wastewater پژوهشي Research <p>زمینه و هدف: حضور مواد آلی طبیعی(NOM ) برروی کیفیت آب مانند رنگ، بو و مزه تاثیر می‌گذارد، حضور این مواد در آب باعث گرفتگی فیلترها و غشاها و در نتیجه کاهش راندمان فرایندهای تصفیه پیشرفته آب می‌شود، همچنین به علت واکنش با ضدعفونی کننده‌ها و تولید محصولات جانبی برای سلامتی انسان مضر است. نانوذرات اکسیدآهن به عنوان یک جاذب‌ موثر برای حذف آلاینده‌ها از محیط آبی مطرح هستند. در این تحقیق به منظور افزایش پایداری و پراکندگی بیشتر این نانوذرات از پوشش سیلیس استفاده شد و توانایی آن در جذب اسیدهیومیک از آب مورد بررسی گرفت. روش بررسی: نانوذرات اکسید آهن به روش هم‌ترسیبی تهیه شد، سپس با افزودن تترا اتوکسی سیالان نانوذرات حاصله با سیلیس پوشش داده شدند. مشخصات فیزیکی آنها توسط‌ میکروسکوپ الکترونی و دستگاه پراش اشعه X تعیین گردید. در مرحله بعد آزمایشات جذب شامل تعیین pH و زمان تماس بهینه در محدوده 12-3 و min 240-5 انجام شد، سینتیک جذب با توجه به زمان‌های مختلف جذب اسیدهیومیک تعیین شد، سپس با استفاده از نتایج تاثیر غلظت‌های مختلف جاذب، غلظت‌های مختلف اسیدهیومیک، ایزوترم‌های فروندلیچ و لانگمیر تعیین شدند. یافته‌ها: بررسی ‌مورفولوژی سطح جاذب نشان داد که نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شده با سیلیس دارای اندازه حدود nm 130-30 بود. pH معادل 10/5، و زمان تماس min 90 به عنوان شرایط بهینه برای حذف اسیدهیومیک توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شده با سیلیس بود. و حداکثر ظرفیت جذب اسیدهیومیک توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده با سیلیس 192/30 بوده است. بررسی روابط ایزوترم حاصل از تاثیر غلظت‌های مختلف جاذب بر غلظت‌های مختلف اسیدهیومیک نشان داد حذف اسید هیومیک توسط نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیس از مدل لانگمیر(90/R²>0 )و سینتیک آن از مدل شبه درجه دوم(98/R²>0 )پیروی می‌کند. نتیجه‌گیری: نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیس به علت داشتن جایگاه‌های جذب فراوان، خاصیت مغناطیسی و قابلیت جداسازی توسط آهنربا، و تولید ارزان قیمت می‌تواند به عنوان یک جاذب کارآمد در حذف اسیدهیومیک از آب آشامیدنی به کار رود.</p> <p>Background and Objective: The presence of natural organic materials (NOM) in water resources affects its quality (i.e. color, odor, and taste). In addition, it leads to the fouling of filters and membranes and reduces water treatment efficiency during flocculation/ coagulation. Moreover, NOM reacts with disinfectants and produces byproducts (DBPs), which are harmful to human health. Magnetic nanoparticles have been reported as effective adsorbents for the removal of pollutants from the aqueous media. In this study, we applied SiO₂coating on these nanoparticles in order to enhance their stability and dispersion in aqueous media and investigated their capability in NOM adsorption from water. Materials and Methods: Iron oxide magnetic nanoparticles were prepared by co-precipitation. Then, we added Tetraethoxysilane (TEOS) to the solution in order to coat it with SiO₂ . The adsorbent characteristics were determined by SEM and XRD. Then, we carried out the adsorption experiments under different pH(3-12) and contact time (5-240 min)performance conditions. The adsorption kinetic was determined with respect to different Humic acid adsorption times. Later, we determined the effect of different concentrations of adsorbent on different concentrations of Humic acid, and Langmuir and Freundlich coefficients based on the optimum conditions. Results: The morphology investigation of adsorbent showed the average size of Fe₃O₄/SiO₂nanoparticles was 30-130 nm. The pH value of 10.5 and the contact time of 90 min at room temperature were determined as optimum conditions for removal of humic acid using Fe₃O₄/SiO₂ nanoparticles. The maximum adsorption capacity of Fe₃O₄/SiO₂ was192.30. The adsorption isotherm was fitted well by Langmuir model (R²>0.90) and the pseudo-second order model (R²>0.98) could better explain humic acid adsorption. Conclusion: Having high number of active surface sites, magnetic properties, easily separation using magnetic field, and its cost-effectiveness, the Fe3O4/SiO2 nanoparticles could be used as an efficient adsorbent in removal of humic acid from water.</p> اسیدهیومیک, جذب, نانوذره اکسیدآهن, پوشش دادن, موادآلی طبیعی Humic Acid, adsorption, magnetic nanoparticle, coating, NOM 289 300 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-5&slc_lang=fa&sid=1 E. Karimi pasandideh الهه کریمی پسندیده No Department of Environmental Health Engineering, Iran university of Medical Sciences, Tehran, Iran دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران R. Rezaei kalantary روشنک رضائی کلانتری rezaei@tums.ac.ir Yes Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Iran university of Medical Sciences, Tehran, Iran دکترای عمران محیط زیست، دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران S. Nasseri سیمین ناصری No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health , Tehran university of Medical Sciences, Tehran, Iran دکترای شیمی آب، استاد دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران A. H. Mahvi امیرحسین محوی No Department of Environmental Health EngIneering, School of Public Health, Tehran university of Medical Sciences, Tehran, Iran دکترای بهداشت محیط، استادیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران R. Nabizadeh رامین نبی زاده No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Tehran university of Medical Sciences, Tehran, Iran دکترای بهداشت محیط، دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران A. Esrafili علی اسرافیلی No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Iran university of Medical Sciences, Tehran,Iran دکترای شیمی، استادیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران