بررسی عوامل مؤثر بر انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی با پوشش کربوکسی متیل سلولز در خاک
نویسندگان
چکیده مقاله:
چکیده سابقه و هدف: نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (NZVI) به عنوان موادی مستعد برای حذف درجای طیف گستردهای از آلایندههای آب و خاک از جمله ترکیبات آلی کلردار، آفتکشها، آنیونهای غیرآلی و فلزات سنگین مورد استفاده قرار گرفتهاند. از آنجا که برای اجرای موفقیتآمیز یک برنامه پاکسازی، لازم است تا عامل رفع آلودگی به مجاورت آلاینده انتقال یابد، مطالعات زیادی عوامل موثر بر انتقال ذرات NZVI را در محیطهای متخلخل مورد بررسی قرار دادهاند. در این مطالعات، اغلب از محلولها مدل و محیطهای متخلخل یکنواخت و تعریف شده مانند دانههای شیشهای و یا شن کوارتزی خالص استفاده شده است. با توجه به اینکه ذرات NZVI بدون پوشش (اصلاح نشده)، حتی در محیطهای متخلخل یکنواخت تحرکی چندانی از خود نشان نمیدهند، عوامل پوشش دهنده مختلفی مانند کربوکسی متیل سلولز (CMC) برای اصلاح سطح این ذرات و به منظور افزایش تحرکپذیری این مواد در محیطهای متخلخل طبیعی مورد استفاده قرار گرفتهاند. تاکنون تحقیقی در زمینه انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی با پوشش کربوکسی متیل سلولز (CMC-NZVI) در ستونهای خاک دستنخورده به منظور بررسی شرایط واقعی که نانوذره در آن منتقل میشود، صورت نگرفته است. از این رو در این تحقیق، عوامل کنترل کننده انتقال نانوذرات در شرایط اشباع با استفاده از نمونههای مختلف خاک که پوشش دهنده طیف وسیعی از خصوصیات محیطهای خاکی هستند، مورد بررسی قرار میگیرند. مواد و روشها: خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و هیدرولیکی 20 نوع خاک متفاوت و سوسپانسیون CMC-NZVI در عصاره خاک (شامل 29 پارامتر) اندازهگیری شد و پارامترهای انتقال CMC-NZVI در خاک نیز با استفاده از منحنیهای رخنه و با به کارگیری مدل سینتیکی دو مکانی معادله انتشار- همرفت تخمین زده شد. سپس بررسی عوامل موثر بر انتقال CMC-NZVI، از طریق آنالیز چند متغیره به روش تجزیه به مولفههای اصلی (PCA) انجام شد. رابطه رگرسیونی چند متغیره خطی بین درصد عبور ذرات CMC-NZVIاز خاک و خصوصیات خاک و نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت. یافتهها: نتایج نشان داد که بسته به نوع خاک بین 2/10 تا 9/61 درصد جرمی از ذرات CMC-NZVI وارد شده به ستون خاک، از آن عبور کردند که نشاندهنده تحرکپذیری این ذرات در محیط خاک است. هر چند ذرات CMC-NZVIدر خاکهایی که میزان رس و شوری بالایی داشتند به میزان قابلتوجهی جذب شدند. نتایج PCA نشان داد که تغییرپذیری خصوصیات مورد مطالعه بهوسیله 7 مولفه اصلی و با پوشش 2/88 درصدی تغییرات کل، قابل توصیف است. در بین خصوصیات مورد بررسی، خصوصیات مربوط به شیمی محلول، بیشترین مقادیر بردارهای ویژه را در مولفهی اصلی اول دارا میباشند. بررسی رابطه رگرسیونی چند متغیره خطی با دو نوع متغیر ورودی شامل متغیرهای اولیه و نمرههای عاملی به عنوان متغیرهای ثانویه، با درصد CMC-NZVI انتقال یافته از ستون خاک، نشان داد که مدل رگرسیونی با متغیر ورودی نمرههای عاملی، با دارا بودن R2 بیشتر و RMSE کمتر، تخمین بهتری از انتقال پذیری ذرات CMC-NZVI در محیط خاک ارائه میدهد. نتیجه گیری: نتایج PCA اهمیت شیمی محلول، مقدار رس و خصوصیات هیدرودینامیکی خاک را در میزان انتقالپذیری ذرات CMC-NZVI، نشان میدهد. نتایج این مطالعه پیشنهاد میکند که ذرات CMC-NZVI تحرک کافی برای استفاده به عنوان عامل اصلاح کننده آلودگی را در خاک دارند مگر در شرایطی که مقدار رس و شوری خاک بالا باشد. هرچند مطالعات بیشتری برای بررسی کارآیی این ذرات برای حذف آلایندهها از خاک و محیطهای زیر زمینی نیاز است.
منابع مشابه
بررسی راندمان غیر فعال سازی اشریشیاکلی توسط نانو ذره آهن صفر ظرفیتی تثبیت شده با کربوکسی متیل سلولز
زمینه و هدف: نانوذرات آهن صفر ظرفیتی NZVI)) در رفع آلودگیهای زیست محیطی به طور وسیع به کار گرفته شده است. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر ضد باکتریایی NZVIتثبیت شده بر روی E.coli به انجام رسید. روش کار: NZVI سنتز و مشخصات آن با استفاده از XRDو SEM تعیین گردید. برای تثبیت سازی از کربوکسی متیل سلولز (CMC) استفاده شد. غیرفعال سازی E.coli با بهکارگیری درصدهای وزنی مختلف CMCو غلظتهای مختلف نانوذرا...
متن کاملبررسی برخی از عوامل مؤثر بر پایداری نانوذرات آهن صفر ظرفیتی در محیطهای آبی
با توجه به پتانسیل بالای نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (NZVI) در رفع آلایندههای مختلف از منابع آب سطحی و زیرزمینی، بررسی عوامل کنترل کننده پایداری این ذرات در محیطهای آبی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش اثر پوشش سطحی نانوذره و ویژگیهای محلول زمینه شامل غلظت نانوذره، قدرت یونی، نوع الکترولیت و مقدار ماده آلی محلول بر پایداری NZVI در محیطهای آبی بررسی شد. چهار آزمایش فاکتوریل دو فاکتوری د...
متن کاملبررسی راندمان غیر فعال سازی اشریشیاکلی توسط نانو ذره آهن صفر ظرفیتی تثبیت شده با کربوکسی متیل سلولز
زمینه و هدف: نانوذرات آهن صفر ظرفیتی nzvi)) در رفع آلودگی های زیست محیطی به طور وسیع به کار گرفته شده است. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر ضد باکتریایی nzviتثبیت شده بر روی e.coli به انجام رسید. روش کار: nzvi سنتز و مشخصات آن با استفاده از xrdو sem تعیین گردید. برای تثبیت سازی از کربوکسی متیل سلولز (cmc) استفاده شد. غیرفعال سازی e.coli با به کارگیری درصدهای وزنی مختلف cmcو غلظت های مختلف نانوذرات ...
متن کاملکارایی روش سطح پاسخ برای تعیین عوامل مؤثر بر فرآیند تولید کربوکسی متیل سلولز از صنوبر
سلولز فراوانترین پلیمر زیستی و همچنین دارای پتانسیل و کاربردهای فراوانی است، لذا برای انحلالپذیر کردن آن در بسیاری از حلالهای تجاری نیاز است با انواع روشهای مشتقسازی، ساختار سلولز اصلاح شود. مشتقات سلولزی سهم روبهرشدی در بازار فرآوردههای سلولزی به خود اختصاص داده است و در صنایع متنوعی نظیر بهداشتی، دارویی، غذایی و صنعتی کاربرد دارد. کربوکسیمتیلسلولز یکی از مهمترین مشتقات اتری تجاری س...
متن کاملاستفاده از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی جهت حذف مواد رنگزا
رشد روزافزون جمعیت کشورها و فعالیتهای صنعتی از یک سو و رعایت نکردن الزامات زیستمحیطی از سوی دیگر، سبب شده است تا در چند دهه اخیر، مقادیر زیادی از آلایندهها از جمله مواد رنگزا به واسطه عواملی نظیر دفع نامناسب پسابها و ضایعات مراکز صنعتی، استفاده وسیع از مواد رنگزا و غیره به منابع آب وارد شوند که بسیاری از آنها سمی و غیرقابل تجزیه زیستی هستند. فناوری استفاده از نانوذرات فلزی صفر ظرفیتی در...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 23 شماره 6
صفحات 101- 121
تاریخ انتشار 2017-02-19
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023