بررسی ایزوترم و سینتیک جذب نفتالین از محلول های آبی توسط نانوتیوب های کربنی چند جداره

نفتالین متقدم ترین هیدروکربن آروماتیک با دو حلقه بنزنی است که با عث کم خونی و آسیب به شبکیه چشم می شود و برای گیاهان و آبزیان نیز سمیت دارد. در این مطالعه حذف این ترکیب از آب با نانولوله کربنی چند دیواره با هدف تعیین بیشترین راندمان حذف و تعیین مقدار بهینه متغیرهای آزمایش بررسی می شود.
این مطالعه در شرایط آزمایشگاهی ناپیوسته انجام شده که در آن تاثیر پارامترهایی نظیر زمان ماند(دقیقه 5،15،30،60،90،120،180)، غلظت نانولوله کربنی چند دیواره(01/0، 05/0، 1/0، 2/0، 3/0، 5/0، 1و 2 گرم در لیتر)، غلظت محلول(1/0-5/0-1-3-5-5/7-10-15میلی گرم بر لیتر ) و pH (3،5،7،10 در غلظت 3، 5/7 و 10 میلی گرم بر لیتر نفتالین) در حذف نفتالین بررسی شده است. داده های تجربی تعادل جذب با مدل های مختلف ایزوترم جذب لانگمیر و فروندلیخ ارزیابی و همراه با سینتیک جذب از طریق مقایسه ضریب تبیین( R2) مورد بررسی و به وسیله نرم افزارExcel مورد تحلیل قرار گرفته است.
یافته های پژوهش: حداکثر ظرفیت جذب سطحی نفتالین بر روی نانوتیوب های کربنی چند جداره 3/33 میلی گرم بر گرم در pH اسیدی(3pH=) و زمان مناسب جهت دستیابی به حداکثر جذب نفتالین و حالت تعادل، 90 دقیقه می باشد. با افزایش دوز جاذب از 2/0 به 3/0گرم در لیتر راندمان حذف برای محلول نفتالین با غلظت اولیه 10 میلی گرم در لیتر از 97 درصد به 99/99 درصد و با افزایش غلظت اولیه نفتالین از 3 به 10میلی گرم در لیتر در 3pH= و زمان 90 دقیقه از 33/73 درصد به 99/99 درصد افزایش می یابد. مکانیسم جذب با ایزوترم جذب فروندلیخ(99/0= R2) سازگار بوده و از سنتیک جذب درجه اول(96/0= R2) تبعیت می کند.
نانوتیوب های کربنی چند جداره به دلیل اندازه کوچک، سطح مقطع زیاد و در نتیجه واکنش پذیری بسیار زیاد، به عنوان جاذب جهت حذف نفتالین از آب راندمان بالایی دارد.