جذب سیلیس از محلول آبی بر روی نانوذرات اکسید منیزیم: مطالعات سینتیکی و تعادلی

زمینه و هدف: با افزایش آلودگی آب، کمبود جدی آب و افزایش فشار برای صرفه جویی در مصرف آب، بازیافت و استفاده مجدد از آب توجه بیشتری را در صنایع مختلف به خود جلب کرده است. حذف سیلیس از آب خنک کننده به منظور بازیافت و استفاده مجدد از آب ضروری است. هدف از این مطالعه حذف سیلیس از آب با استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم (mgo) سنتز شده به روش رسوب شیمیایی است.روش بررسی: نانوذرات سنتزی به طور موفقیت آمیزی با استفاده از روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (fesem)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) و پراش اشعه ایکس (xrd) شناسایی شد. برای تعیین شرایط بهینه جذب در سیستم بسته، اثر پارامترهای مهم مانند ph (82)، زمان تماس (min 150-0)، غلظت اولیه محلول سیلیس (mg/l 1000-50)، مقدار جاذب (g 0/14-0/01) و دما (c˚ 60-25) مورد مطالعه قرار گرفت. یافته ها: تحت شرایط بهینه، حذف کامل mg/l 200 از محلول سیلیس در مدت زمان واکنش min 60 صورت پذیرفت. داده های تعادلی با استفاده از ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ مورد بررسی قرار گرفت. فرایند جذب را می توان با مدل لانگمویر به خوبی توصیف کرد، و بیشینه ظرفیت جذب mg/g 75/76 محاسبه گردید. داده های سینتیکی با استفاده از معادلات شبه درجه اول و شبه درجه دوم بررسی شدند. مدل شبه درجه دوم تطابق خوبی با مطالعات سینتیکی نشان می دهد (0/9949=r^2). نتیجه گیری: با توجه به پتانسیل بالای نانوذرات mgo در حذف سیلیس، می تواند کاندیدای مناسبی در حذف سیلیس و تصفیه فاضلاب های صنعتی محسوب شود.

Adsorption of silica from aqueous solution onto magnesium oxide nanoparticle: kinetic and equilibrium studies

Background and Objective: With increasing water pollution, serious water shortages and increased pressure to save water, recycling and reuse of water has attracted more attention in various industries. Removal of silica from cooling water is essential for recycling and reuse of water. The aim of this study was to remove silica from water using magnesium oxide nanoparticles (MgO) synthesized by chemical deposition method.Materials and Methods: Synthetic nanoparticles were successfully determined using field emission scanning electron microscopy (FESEM), Fourier transform infrared (FTIR) and Xray diffraction (XRD). To determine the optimal adsorption conditions the batch system, the effect of important parameters such as pH (28), contact time (0150 min), initial concentration of silica solution (501000 mg/L), adsorbent amount (0.010.14 g) and temperature (2560 ˚C) were studied.Results: Under optimal conditions, an almost removal of 200 mg/L silica solution was achieved in 60 min reaction time. Equilibrium data were analyzed using the Langmuir and Freundlich isotherms. The adsorption process can be well described by the Langmuir model, and the maximum adsorption capacity was calculated as 75.76 mg/g. Synthetic data were analyzed using pseudofirstorder and pseudosecondorder equations. The pseudosecondorder model showed good agreement with the obtained data (R2 = 0.9949).Conclusion: Due to the high potential of magnesium oxide nanoparticles in silica removal, it can be a good candidate for the removal of silica and industrial wastewater treatment.