بررسی کارایی کربن فعال پوشش داده‌ شده با نانوذرات zno تهیه ‌شده به روش سنتز سبز در حذف هیومیک اسید از محلول‌های آبی: مطالعه سینتیک و ایزوترم

زمینه و هدف: وجود مواد آلی طبیعی در منابع آبی مشکلات عدیده ای به ویژه در فرایند تصفیه متداول آب ایجاد می‫کند. این ترکیبات ایجاد طعم ناخوشایند و رنگ در آب نموده و جزء مهمترین پیش‫سازهای محصولات جانبی گندزدایی آب بشمار می روند. این تحقیق جهت بررسی کارایی کربن فعال (ac) و کربن فعال پوشش داده شده با نانوذرات zno (ac-zno) برای حذف هیومیک اسید (ha) از محلول‌های آبی انجام‌گرفت.روش کار: در این پژوهش تجربی، حذف ha از محلول های آبی بر روی ac و ac-zno به‌عنوان تابعی از ph، زمان تماس، غلظت ha و دوز جاذب به‌صورت ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار جاذب ها و مرفولوژی آن ها توسط آنالیزهای ftir، sem، xrd و phpzc مورد بررسی قرار گرفت. جذب ha با استفاده از روش اسپکتروفتومتر در طول‌موج 245 نانومتر صورت گرفت. ایزوترم جذب با استفاده از مدل های لانگمویر و فروندلیچ و سینتیک جذب از طریق بررسی مدل های شبه درجه ‌یک و دو تعیین شد.یافته‌ها: راندمان حذف ha با دوز جاذب رابطه مستقیم و با ph و غلظت ha رابطه عکس داشت. میزان بهینه حذف ha در دوز ac و ac-zno 1.6 گرم در لیتر، غلظت ha 50 میلی‌گرم در لیتر و زمان تماس 40 دقیقه به ترتیب 82.44 و 96.26 درصد رسید. نتیجه گیری: میزان حذف توسط ac-zno به‌طور قابل‌توجهی بالا بود که نشان‌ دهنده نقش موثر تثبیت نانوذرات بر کربن فعال می‌باشد. در نتیجه با استفاده از تثبیت نانوذرات بر روی کربن فعال به‌عنوان یک جاذب موثر و راندمان بسیار بالا می‌توان به‌عنوان یک جایگزین مناسب برای حذف هیومیک اسید مورد استفاده قرارداد.

investigation the efficiency of activated carbon coated with zno nanoparticles prepared by green synthesis method in removing humic acid from aqueous solutions: kinetics and isotherm study

background & objective: the presence of natural organic matter in water sources creates various problems, especially in common water treatment process. these compounds cause unfavorable taste and odor in water and are among the most important precursors of water disinfection by-products. this study was carried out to evaluate the efficiency of activated carbon (ac) and activated carbon modified with zno nanoparticles (ac-zno) in removal of humic acid (ha) from aqueous solutions.methods: in the present experimental study, the removal of ha with ac or ac-zno was discontinuously studied as a function of ph, contact time, ha concentration, and absorbent dose. the structure of absorbents and their morphology were investigated by ftir, sem, xrd and phpzc techniques. the ha was measured using spectrophotometer at the wavelength of 245 nm. absorption isotherm was determined by using langmuir and froundlich models and absorption kinetics by pseudo-first and pseudo second-order models.results: the efficiency of removing ha had a direct relationship with absorbent dose and inverse relationship with ph and ha concentrations. the optimal removal rate of ha for 1.6 g/l dose of ac or ac-zno were reached to 82.44 % and 96/26%, respectively, in ha concentration of 50 mg/l and contact time of 40 minutesconclusion: the removal rate was considerably higher for ac-zno than ac, which indicates the effective role of nanoparticulate stabilization on activated carbon. as a result, the method of nanoparticulate stabilization on activated carbon can provide an effective and very efficient adsorbent and appropriate alternative to remove humic acid from aqueous media.