fa سنتز نانوالیاف مغناطیسی کیتوسان–زیرکنیوم و کاربرد آن در جذب آرسنیک از پساب: مطالعه سینتیک و ایزوترم جذب تصفیه آب تصفیه آب پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><strong><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">زمینه و هدف:</span></span></strong><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> آرسنیک به دلیل داشتن پتانسیل آسیب به سلامت انسان و محیط، به</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">‌</span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">عنوان فلزی سنگین و آلاینده‌ای سمی از دیرباز مورد توجه است. یکی از مکانیزم‌های حذف آرسنیک از محیط‌های آبی فرایند جذب است. از این‌رو هدف از این تحقیق بررسی امکان ساخت نانوالیاف مغناطیسی بر پایه کیتوسان </span></span><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:12.0pt;">&ndash;</span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> زیرکنیوم جهت جذب آرسنیک از پساب و بررسی سینتیک و ایزوترم جذب آن است. </span></span><br> <strong><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">روش بررسی: </span></span></strong><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">پس از طراحی آزمایش، سنتز نانو الیاف به روش الکتروریسی انجام شد و فرمولاسیون بهینه تعیین گردید و سپس به بررسی سینتیک و ایزوترم جذب آن پرداخته شد.</span></span> <span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">نانو الیاف سنتز شده با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی مادون قرمز، پراش پرتو ایکس و مغناطیس‌سنجی مورد تجزیه ‌و تحلیل قرار گرفت. </span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"></span></span><br> <strong><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">یافته&shy; ها:</span></span></strong> <span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">فرمولاسیون بهینه شامل </span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">کیتوسان 2/84 درصد، نانوزیرکنیوم 0/97 درصد و نانوآهن 0/94 درصد به‌دست آمد و </span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">مشخص شد الیاف سنتزی از سینتیک شبه درجه اول و ایزوترم فروندلیچ پیروی می&shy; کند. تاثیر پارامترهای غلظت اولیه آلاینده، زمان تماس و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH</span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> بر مقدار جذب مورد بررسی قرار گرفت.</span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> همچنین غلظت بهینه نیترات آرسنیک برابر با </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">mg/L</span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 70</span></span> <span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">، زمان بهینه</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">min </span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">&nbsp;45 و</span></span> <span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">pH </span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">بهینه برابر با 3 به&shy;دست آمد.</span></span><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"></span></span><br> <strong><span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">نتیجه&shy; گیری:</span></span></strong> <span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">با توجه به نتایج می &shy;توان نتیجه گرفت که شکل‌گیری نانوالیاف به&shy; صورت شبکه منظم بوده و حضور ذرات نانو آهن نیز در بین الیاف سنتزی قابل مشاهده است. همچنین با توجه به شکل آنالیز مغناطیس‌سنجی، مشخص شد که نانو الیاف مغناطیسی کیتوسان-نانوزیرکنیوم به&shy;</span></span> <span style="font-family:B Lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">خوبی مغناطیسی شده و به صورت فری مغناطیس است. درنهایت می‌توان نتیجه گرفت که نانوجاذب سنتز شده، پتانسیل بالایی جهت حذف آرسنیک از پساب صنایع دارد.</span></span></div> <div style="text-align: justify;"><strong>Background and Objective:</strong>&nbsp; Arsenic has long been considered as a heavy metal and toxic pollutant due to its potential to harm the human health and the environment. Adsorption is one of the mechanisms for arsenic removal from wastewater. Therefore, the purpose of this research was to investigate the feasibility of synthesized chitosan-zirconium magnetic nano fiber on arsenic adsorption from wastewater and to evaluate its kinetic and isotherm models.<br> <strong>Materials and Methods:</strong> Synthesis of nanofibers was performed by electrospinning method and the optimal formulation was determined following the experimental design. Then, kinetics and isotherms of arsenic adsorption on the as synthesized nanofibers were investigated. The prepared nanofiber was characterized using X-ray diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopes (FESEM), Infrared Fourier Transform (FT-IR) and Vibrational Sampler Magnetic Meter (VSM).<span dir="RTL"></span><br> <strong>Results:</strong> The optimal formulation was obtained: 2.84% chitosan, 0.97% nano-zirconium and 0.94% nano-iron. The adsorption of arsenic on synthetic fibers was found to follow quasi-first-order kinetics and the Freundlich isotherm. Furthermore, the effect of initial concentrations of arsenic, contact time, temperature and pH on arsenic adsorption were<em> surveyed</em>. The optimal condition for nitrate arsenic adsorption was obtained at initial concentration of 70 mg/L, 45 min contact time and at pH 3.<br> <strong>Conclusion:</strong> According to the results, the synthesized nanofiber <em>displayed</em> a regular network structure with the distribution of the <em>Zr-nanoparticles</em> in its shape. Also, according to the form of magnetometric analysis, it was found that chitosan-nanosirconium magnetic nanofibers are well magnetized and are free magnetic. &nbsp;Finally, it can be concluded that the synthesized nanosorbent has a high potential for arsenic removal from industrial effluents.</div> آرسنیک, نانوالیاف مغناطیسی, جذب سطحی, تصفیه پساب, ایزوترم فروندلیچ Arsenic, Magnetic nanofibres, Adsorption, Wastewater treatment, Freundlich isotherm 167 182 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2130-1&slc_lang=fa&sid=1 Azadeh Modiri آزاده مدیری a.modiri@gmail.com No Chemical Engineering Department, Oil and Chemical Engineering Campus, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی شیمی، دانشکده نفت و مهندسی شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Shadab Shahsavari شاداب شهسواری sh.shahsavari@srbiau.ac.ir Yes Chemical Engineering Department, Varamin-Pishva Branch, Islamic Azad University, Varamin, Iran گروه مهندسی شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد ورامین-پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران Ali Vaziri Yazdi علی وزیری یزدی a.vaziri@srbiau.ac.ir No Chemical Engineering Department, Oil and Chemical Engineering Campus, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی شیمی، دانشکده نفت و مهندسی شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Ali Akbar Seifkordi علی اکبر سیف کردی safekordi@sharif.edu No Chemical Engineering Department, Oil and Chemical Engineering Campus, Sharif University of Technology, Tehran, Iran گروه مهندسی شیمی، دانشکده نفت و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران