توصيفگر ها :
دو هيدروكسيد لايه اي , كروم شش ظرفيتي , تصفيه پساب , آسكوربيك اسيد
چكيده فارسي :
چكيده
در اين پژوهش جاذب دوهيدروكسيد لايهاي روي آلومينيوم اصلاح شده با آسكوربيك اسيد (ZnAl-ASA-LDH) توسط روش همرسوبي سنتز شد. جاذب ZnAl-ASA-LDH سنتز شده جهت حذف كروم (VI) از محلولهاي آبي و پسابهاي صنعتي به كار برده شد. جاذب سنتز شده توسط آزمون هاي FT-IR، XRD، FE-SEM، BET و پتانسيل زتا مشخصهيابي و ويژگي هاي آن مطالعه شد. سطح ويژه جاذب سنتز شده 33.3 متر مربع بر گرم به دست آمد. متوسط اندازه حفرات آن 45.4 نانومتر و متوسط اندازه ذرات نيز 17.3 نانومتر به دست آمد. تأثير متغير هاي مختلف بر جذب كروم (VI) از جمله pH، مدت زمان تماس، دما و غلظت اوليه كروم (VI) بررسي شد. pH بهينه 6 تعيين شد و مدت زمان لازم براي رسيدن به جذب بهينه كروم (VI) برابر 20 دقيقه به دست آمد. دما تأثير قابلتوجهي بر كارايي جاذب نداشت. ظرفيت بيشينه جذب برابر 28.3 ميلي گرم بر گرم محاسبه شد. با عنايت به اينكه پتانسيل سطح جاذب بر مبناي آزمون پتاسيل زتا برابر با 33.2- ميلي ولت و در pH عملياتي كمتر از 7، كروم (III) به صورت [Cr(OH)5(H2O)]2+ ميباشد، مكانيسم احتمالي حذف كروم (VI) شامل كاهش آن به كروم (III) از طريق واكنش با آسكوربيك اسيد موجود در فضاي بينلايهاي LDH اصلاحشده، و سپس حذف آن از طريق تبادل يون و جذب سطحي است. سينتيك فرآيند جذب از مدل شبهمرتبهدوم پيروي كرد و ايزوترم جذب بيشترين تطابق را با مدل لانگموير نشان داد. در نهايت، جاذب سنتز شده در شرايط واقعي با استفاده از نمونه حقيقي پساب صنعتي آزمايش شد كه نتايج نشان داد اين جاذب قادر به حذف كامل كروم (VI) از نمونه موردنظر است و پتانسيل بالايي براي استفاده به عنوان يك جاذب صنعتي دارد.
چكيده انگليسي :
Abstract
In this study, zinc-aluminum layered double hydroxide modified with ascorbic acid (ZnAl-ASA-LDH) was synthesized via the co-precipitation method. The synthesized ZnAl-ASA-LDH adsorbent was used for the removal of Cr(VI) from aqueous solutions and industrial wastewaters. The adsorbent was characterized using FT-IR, XRD, FE-SEM, BET, and zeta potential analysis. The specific surface area of the synthesized adsorbent was found to be 33.3 m²/g, with an average pore size of 45.4 nm and an average particle size of 17.3 nm. The effects of various parameters on Cr(VI) adsorption, including pH, contact time, temperature, and initial Cr(VI) concentration, were investigated. The optimal pH was determined to be 6, and the required time to reach maximum Cr(VI) adsorption was found to be 20 min. It was found that the temperature has no significant effect on the adsorbent performance, and the maximum adsorption capacity was calculated to be 28.3 mg/g. Given that the surface potential of the adsorbent, based on the zeta potential test, was -33.2 mV, and Cr(III) exists as [Cr(OH)5(H2O)]²⁺ at operational pH values below 7. The probable Cr(VI) removal mechanism involves its reduction to Cr(III) via reaction with ascorbic acid present in the interlayer space of the modified LDH, followed by removal through ion exchange and surface adsorption. The adsorption kinetics followed the pseudo-second-order model, and the adsorption isotherm exhibited the best fit with the Langmuir model. Finally, the synthesized adsorbent was tested under real conditions using a real industrial wastewater sample, and the results demonstrated its ability to achieve complete Cr(VI) removal, highlighting its strong potential for use as an industrial adsorbent.
