ارزیابی کارایی نانوکامپوزیت فعال شده دندریمر-گرافن اکساید توسط Hcl برای حذف نیترات از محلول‌های سنتتیک

انحلال زیاد یون نیترات در آب باعث عدم کارایی بسیاری از روش‌های تصفیه موجود برای حذف این یون از محیط‌های آبی شده است. به‌دلیل نیاز به استفاده از روش‌های تصفیه به‌صورت درجا به‌ویژه در مورد آب‌های زیرزمینی، جایگزینی روش‌های ناکارآمد قدیمی با ترکیبات جدید امری ضروری است. در این پژوهش کارایی نانوکامپوزیت فعال شده دندریمر-گرافن اکساید در حذف نیترات از محیط‌های آبی در مقیاس آزمایشگاهی و به‌صورت پایلوت مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور عامل‌دار نمودن نانوکامپوزیت دندریمر-گرافن اکساید از اسید کلریدریک 20 درصد و برای فعال‌سازی آن از آون و سپس کوره استفاده شد. آزمایش‌ها به‌صورت ناپیوسته بر روی نمونه‌های سنتتیک و با تغییر فاکتورهای موثر در واکنش مانند غلظت نیترات، ph، زمان ماند و غلظت نانوکامپوزیت فعال شده دندریمر-گرافن اکساید صورت گرفت. غلظت باقیمانده نیترات محلول به روش اسپکتروفتومتری تعیین شد و کارایی حذف با استفاده از آزمون آماری one way anova و نرم‌افزار spss16 مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین راندمان حذف نیترات در غلظت 0.025 میلی‌گرم در لیتر نانوکامپوزیت فعال شده دندریمرگرافن اکساید با ph برابر 7.5 و زمان ماند 15 دقیقه و به میزان 90 درصد برای نمونه با غلظت نیترات 45 میلی‌گرم در لیتر به‌دست آمد. نتایج این پژوهش نشان داد که راندمان حذف نیترات توسط نانوکامپوزیت فعال شده دندریمرگرافن اکساید با غلظت نانوکامپوزیت و زمان تماس، ph و غلظت اولیه نیترات رابطه دارد. با توجه به عامل‌دار نمودن نانوکامپوزیت دندریمرگرافن اکساید توسط اسید کلریدریک، انجام تبادل یون، میان یون نیترات و یون کلر عامل اصلی حذف نیترات از محیط واکنش است. با توجه به توانایی مطلوب نانوکامپوزیت تولیدی، می‌توان این روش را به‌عنوان روشی مناسب به‌منظور تصفیه آبها یا پساب‌های حاوی یون نیترات به‌صورت درجا مورد استفاده قرار داد.

Efficiency Evaluation of Nitrate Removal from Synthetic Solutions by Dendrimer Graphene Oxide NanoComposite Activated with HCl

High soluability of nitrate ions in water cause the dysfunction of many existing treatment methods in the removal of this very dangerous ion from aqueous media. On the other hand,  due to the need for in situ treatment methods, in particular for groundwater, the replacement of old inefficient methods with new compounds is required. In this study, for the first time, the efficiency of activated dendrimer graphene oxide for nitrate removal from an aquatic solution was investigated. Experiments were performed in a batch reactor and the main factors of pH, reaction time, and concentration of PAMAMGO were investigated. The highest removal efficiency was obtained as 90% at 0.025mg/L activated dendrimer graphene oxide, pH of 7.5 and 15 min reaction time. The results showed that nitrate removal by activated dendrimergraphene oxide is correlated with nanocomposite concentration, contact time, pH and initial concentration of nitrate. It seems that ion exchange between nitrate and chloride is the main mechanism of nitrate removal by activated dendrimergraphene oxide according to functionalization of activated dendrimergraphene oxide using hydrochloric acid. This method can be used as a suitable method for in situ removal of nitrate from water and wastewater due to the desirable ability of the nanocomposite and its optimal compatibility with the environment.