مقایسه کارایی نانو ذرات مغناطیسی آهن، نانو لوله‫ های کربنی تک‫ جداره و نانوراکتور هیبریدی در حذف زایلن از محلول‫ های آبی و ایزوترم ‫های جذب آن

زمینه و هدف: زایلن به طور وسیعی به عنوان حلال در صنایع رنگ، چرم، ساخت حشره‌کش‌ها و سایر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد که می‫تواند باعث آلودگی منابع آب گردد. فرآیند جذب یکی از معمول‫ترین فرآیندها محسوب می‫شود که برای تصفیه محلول‫های آبی آلوده به زایلن مورد استفاده قرار می‫گیرد. لذا هدف از این مطالعه بررسی و مقایسه راندمان حذف و ایزوترم‫های جذب زایلن سه جاذب نانوذره مغناطیسی (نانوذره آهن)، نانولوله کربنی تک جداره (swcnt) و جاذب هیبریدی نانولوله کربنی تک جداره- نانوذره مغناطیسی (swcnt-mn) بود.روش کار: متغیرهای مورد بررسی در این مطالعه شامل غلظت زایلن، دز جاذب، زمان تماس و ph می‫باشد. در این مطالعه در مدت زمان 2 تا 20 دقیقه، میزان حذف زایلن توسط نانوراکتور هیبریدی swcnt-mn ارزیابی گردید. برای بهینه سازی متغیرهای حذف زایلن از نرم‌افزار design expert از طریق روش taghochi oa استفاده گردید. ایزوترم جذب زایلن توسط نرم‌افزار isofit بررسی شد. اندازه گیری زایلن نیز با دستگاه gc/ms انجام گردید.یافته ها: راندمان حذف زایلن توسط نانوذرات مغناطیسی (مگنتیک) fe3o4، swcnt و نانوراکتورهای swcnt-mn به ترتیب 99.8، 99.2 و 99.9 درصد بود. بررسی ایزوترم جذب زایلن این سه جاذب نشان داد که ایزوترم glf مناسب‫ترین ایزوترم جذب برای هر سه جاذب می‫باشد.نتیجه گیری: راندمان حذف زایلن توسط نانوراکتورهای swcnt-mn با راندمان ستون نانو مغناطیسی اختلاف معنی‌داری نداشت ولی راندمان حذف زایلن توسط ستون نانوراکتورهای swcnt-mn و ستون نانو مغناطیسی اختلاف معنی‌داری با راندمان ستون swcnt داشت. همچنین مقایسه ظرفیت جذب جاذب‌های مورد استفاده نیز نشان داد که نانوراکتورهای swcnt-mn دارای ظرفیت جذب بیشتری از نانوذرات مغناطیسی و swcnts می‌باشند.

comparison of efficiency of nano-magnetic iron, single-walled carbon nanotubes and hybrid nano-reactor in removal of xylene from aqueous solutions and adsorption isotherms

background & objectives: xylene, which can pollute the water sources, is widely used as a solvent in insecticide manufacture, dye and leather and other industries. adsorption is one of the most common processes used to treat the contaminated aqueous solutions by xylene. therefore, the aim of this study was to compare the xylene removal efficiency and adsorption isotherms of magnetic nanoparticles (iron nanoparticles), single-walled carbon nanotube (swcnt) and single-walled carbon nanotubes- magnetic nanoparticles (swcnt-mn) hybrid adsorbent.methods: the variables studied in this research were xylene concentration, adsorbent dosage, contact time and ph. in this study, the xylene removal was evaluated by swcnt-mn hybrid nanoreactors for 2 to 20 minutes. design expert software was used to optimize the xylene removal factors using taguchi oa method. xylene adsorption isotherm was investigated by isofit software. xylene measurement was performed by gc/ms.results: the efficiency of the xylene removal by magnetic fe3o4 nanoparticles, swcnt and swcnt-mn were 99.8, 99.2 and 99.9%, respectively. the xylene adsorption isotherm of these three adsorbents showed that glg isotherm is the most suitable isotherm for this adsorption.conclusion: the efficiency of the xylene removal by swcnt-mn nano-reactors had no significant difference with the efficiency of the nano-magnetic column, but the removal efficiency of the xylene by the swcnt-mn nano-reactors column and the nano-magnetic column was significantly different from the swcnt column. also, the comparison of adsorption capacity of used adsorbents showed that swcnt-mn nanoreactors had the higher adsorption capacity than magnetic nanoparticles and swcnts.