کارایی نانو ذرات ضایعات زغال سنگ اصلاح شده با کلرید آهن در جذب فسفر از محلول های آبی

یکی از روش‌های مدیریت‌ بهینه ضایعات زغال‌سنگ در راستای جلوگیری از انباشت آنها در طبیعت و کاهش آلودگی‌های محیط زیست، کاربرد آنها به عنوان جاذب آلاینده‌ها است. این پژوهش با هدف بررسی قابلیت و رفتار جذبی ضایعات زغال‌سنگ به سه شکل پودری خام (cp)، نانوذرات (cnp) و نانوذرات اصلاح شده با کلریدآهن (mcnp) در جذب فسفر از محلول آبی انجام شد. مشخصه‌یابی جاذب‌ها با استفاده از آنالیزهای دستگاهی نظیر XRD، SEM-EDS، و FTIR صورت پذیرفت. مطالعات جذب سطحی فسفر به روش تعادلی در سیستم بسته انجام و تاثیر عواملی نظیر pH، غلظت اولیه فسفر و زمان تماس بررسی گردید. نتایج نشان داد که فرآیند جذب فسفر یک فرآیند وابسته به pH بوده و بیشترین جذب فسفر برای هر سه جاذب در محدوده pH=2-6 اتفاق افتاد. بیشترین درصد حذف فسفر در محدوده غلظت اولیه صفر تا 50 میلی‌گرم بر لیتر مشاهده گردید. کارایی حذف فسفر توسط جاذب‌های مورد مطالعه با گذشت زمان افزایش و پس از 2 ساعت به تعادل رسید. درصد حذف فسفر توسط cp، cnp و mcnp به ترتیب 3/3، 18 و 8/78 درصد محاسبه گردید. مدل‌های سینتیکی شبه‌رده اول و شبه‌رده دوم و مدل هم-دمای لانگمویر داده‌های جذب سطحی فسفر توسط جاذب‌های مورد مطالعه را به خوبی توصیف کردند. حداکثر ظرفیت جذب فسفر برای cp، cnp و mcnp به ترتیب برابر با 37/0، 97/3 و 39/30 میلی‌گرم بر گرم محاسبه گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که ضایعات زغال‌سنگ اصلاح شده قابلیت استفاده به عنوان یک جاذب مقرون به صرفه و دوست‌دار محیط زیست را دارا هستند.