بررسی حذف جیوه(Hg+2) از محیط‌های آبی توسط نانولوله‌های کربنی چند جداره پوشش داده‌شده با اکسید آهن

زمینه و هدف: آلودگی آب بدون شک یکی از مشکلات عمده ای است که جهان امروز با آن مواجه شده است. آلودگی آب توسط فلزات سنگین یکی از مهم ترین مسائل و مشکلات زیست محیطی می باشد. از بین فلزات سنگین، جیوه یک فلز بسیار سمی است که می تواند سبب آسیب های عصبی برگشت ناپذیری در انسان شود. همچنین می تواند به راحتی از سد خونی و مغزی عبور کرده و روی مغز جنین اثر بگذارد. غلظت بالایی از hg+2 سبب اختلال عملکرد ریوی و کلیوی شده و ایجاد درد در قفسۀ سینه می نماید. هدف از این مطالعه بررسی میزان حذف جیوه از محیط های آبی توسط نانولوله ای کربنی پوشش داده شده با اکسید آهن بود. روش بررسی: پژوهش حاضر یک مطالعه ی تجربی است. در این مطالعه از نانولوله های کربنی اکسیدشده ی چند جداره ترکیب شده با اکسید آهن برای حذف جیوه استفاده شد. اثر متغیرهای غلظت اولیه جیوه، ph اولیه محلول، زمان تماس، سرعت اختلاط، مقدار نانو کامپوزیت و اثر مداخله گرها (نیترات و کلراید) موردبررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای هر یک از متغییرها با استفاده از نرم افزار minitab، تعیین و با روش آماری تاگوچی تجزیه وتحلیل شدند. یافته ها: یافته های این تحقیق نشان داد که ph خنثی نسبت به ph های اسیدی و قلیایی برای حذف جیوه مناسب تر است. همچنین نتایج نشان داد بهترین سرعت اختلاط، 150 دور در دقیقه می باشد. زمان تماس 60 دقیقه، زمان مناسبی است. در این مدت زمان ،می توان به حذف 93 درصدی جیوه بسته به نانو کامپوزیت اضافه شده دست یافت. بهترین مقدار نانو کامپوزیت برای رسیدن به حذف مطلوب جیوه، 60 میلی گرم در لیتر می باشد. در ضمن در غلظت های پایین (زیر یک میلی گرم در لیتر) با این نانو کامپوزیت می توان به حذف 87 درصدی جیوه دست یافت. در این تحقیق با افزودن عوامل مداخله گر(نیترات و کلراید)، میزان حذف جیوه 10 درصد کاهش یافت. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان می دهد که با کاربرد نانولوله های پوشش داده شده با اکسید آهن در ph خنثی، زمان تماس 60 دقیقه، میزان اختلاط 150 دور در دقیقه، و مقدار نانو کامپوزیت 60 میلی گرم، می توان به حذف 93درصد از جیوه بدون عوامل مداخله گر دست یافت. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده می توان این ترکیب را به عنوان یک جاذب آسان و قوی برای حذف سریع جیوه از آب آشامیدنی و فاضلاب صنعتی پیشنهاد نمود.

Survey of mercury (Hg+2) removal from aqueous solutions with multiwalled carbon nanotubes coated by iron oxide

Background and aims: Water pollution is undoubtedly one of the major problems faced by the world today. Water pollution by heavy metals is one of the most important environmental problems., mercury is a highly toxic metal Among the heavy metals. it can cause nerve damage in humans irreversibility. It can easily cross the brainblood barrier and affect fetal brain. High concentrations of Hg+ 2 due to respiratory and renal dysfunction and pain in the chest as well. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of multiwalled carbon nanotubes Combined with iron oxide to remove mercury in aqueous solutions. methods:This experimental study the multiwalled nanotubes combined with iron oxide and used for removal mercury. the effects of parameters such as pH solution, contact time, stirring speed, amount of nanocomposite and interference (nitrate and chloride) were investigated and the optimum conditions were determined for each of these parameters by using minitab software and analyzed by Taguchi statistical method. Results: The findings of this study showed that the neutral pH than acidic and alkaline pH is more suitable for the removal of mercury, and the best stirring speed is 150 rpm, 60 minutes Contact time, is a good time. At this time can be removed 93% of the mercury depending on the nano composite. the Best of nano composite is 60 mg per liter to achieve the desirable removal of mercury. In addition, at low concentrations (less than one milligram per liter) nanocomposites can be 87 percent remove mercury mercury. In this study, the addition of interfering factors (nitrate and chloride), decreased mercury removal by 10%. Conclusion: The results of this study showed that use of the nanotubes coated with iron oxide without at neutral pH, contact time 60 min, stirring rate of 150 rpm, and the nanocomposite 60 mg, can be achieved mercury removal 93%. also according to the results this nanocomposite considered as a suitable choice for treatment of drinking water and industrial wastewater.