بررسی کارایی پودر کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات Fe3O4 جهت حذف آموکسی سیلین از محیط های آبی: مطالعه سینتیک و تعادل فرآیند جذب

استفاده بی رویه از آنتی بیوتیک ها و تخلیه آن ها به محیط زیست پیامدهای جدی و خطرناکی را به دنبال دارد. کربن فعال پودری در سطح وسیعی برای جذب این آلاینده ها استفاده شده است اما مشکلات ناشی از جداسازی آن مطرح است. هدف از این مطالعه سنتز کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات Fe3O4 و بررسی کارایی آن در حذف آموکسی سیلین از محیط های آبی بوده است.
مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب سنتز شده با تکنیک های SEM، TEM، XRD و BET مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین برای تعیین پارامترهای ترمودینامیک، ایزوترم های تعادلی و سینتیک های فرآیند جذب تاثیر پارامترهایی نظیر pH، غلظت اولیه آموکسی سیلین و جاذب، زمان تماس و دما مورد مطالعه قرار گرفت. مشخصات فیزیکی کربن فعال مغناطیسی نشان داد که نانوذرات Fe3O4 دارای اندازه متوسط nm 80-30 و سطح ویژه برابر با m2/g 571 بوده است. شرایط بهینه ی جذب عبارتند از: 5=pH، زمان تماس min 90، دز جاذب g/L 1 و دمای C °20. داده های ایزوترم های تعادلی نشان داد که فرآیند جذب متناسب با هر دو مدل فروندلیچ و لانگمیر بوده و حداکثر ظرفیت جذب به میزان mg/g 136/98بوده است. فرآیند جذب می تواند به وسیله مدل سینتیکی شبه درجه دوم توصیف شود. مقادیر منفی به دست آمده برای ∆H0 و ∆G0 از مطالعه ترمودینامیک جذب نیز نشان داد که جذب آموکسی سیلین روی کربن فعال مغناطیسی، اگزوترمیک و خودبخودی بوده است.
مطالعه حاضر نشان داد که کربن فعال مغناطیسی علاوه بر داشتن ویژگی هایی چون، جداسازی سریع و آسان، پتانسیل بالایی را برای جذب آموکسی سیلین دارد. لذا می توان از آن برای جذب و جداسازی چنین آلاینده هایی از محیط های آبی استفاده نمود.