حذف آلاینده آرسنیک با استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (آناتاز) در محیط آبی

زمینه و هدف: آب های زیرزمینی به عنوان منابع استراتژیک تامین آب شرب، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. آرسنیک یکی از آلاینده های سمی و سرطان زا بوده که به طور گسترده در آب های زیرزمینی وجود دارد. در سال های اخیر برای حذف آرسنیک، از خاصیت جذب سطحی نانوذرات استفاده می شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی روند کاهش غلظت آرسنیک در محیط آبی در شرایط مشابه آب زیرزمینی، با استفاده از نانوذرات TiO۲ (آناتاز) انجام شد. روش بررسی: در این مطالعه تجربی، با استفاده از آزمایش های پیمانه ای، اثر تغییرات فاکتورهای زمان، غلظت نانوذره و pH بر تغییرات غلظت آرسنیک در محلول آبی بررسی گردید. حدود تغییرات غلظت آرسنیک و pH مشابه شرایط آلودگی آب های زیرزمینی به آرسنیک در نظر گرفته شد. سطح ویژه جاذب، ۲۴۰-۲۰۰ مترمربع برگرم بود. داده ها به کمک آماره های میانگین مرکزی آنالیز شدند. یافته ها: در این مطالعه، بیش از ۹۰% آرسنیک موجود در محلول، پس از حدود ۳۰ دقیقه مجاورت با نانوذرات آناتاز (۳ گرم برلیتر) جذب شد، ولی برای رسیدن به استاندارد شرب آرسنیک، ۶۰ دقیقه زمان لازم بود. همچنین افزایش غلظت جاذب سبب افزایش نرخ جذب آرسنیک گردید. در محدوده pH طبیعی آب زیرزمینی، آناتاز توانایی جذب نزدیک به ۱۰۰% آرسنیک (با غلظت ۲۰۰ میکروگرم برلیتر) را داشت، ولی با افزایش pH این توانایی افزایش یافت. همچنین جذب آرسنیک به وسیله نانوذرات آناتاز، با ایزوترم فروندلیچ تطابق بیشتری نشان داد. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد گونه آناتاز نانوذرات TiO۲، جاذب موثری برای حذف آرسنیک از محلول های آبی در شرایط مشابه آب زیرزمینی است.

کلیدواژه ها:

Arsenic ، Nanoparticles ، Adsorption ، Groundwater ، water treatment. ، آرسنیک ، نانوذرات ، جذب ، آب زیرزمینی ، تصفیه آب.