بررسي اثر عوامل محيطي در فرايندهاي جذبي آلاينده‌هاي آلي پساب با نانوالياف پلي‌آميد الكتروريسي‌شده و مقايسه عملكرد با سامانه‌هاي ناهمگن كربن اولترا

Influence of key operating parameters on the organic pollutants adsorption process by electrospun polyamide nanofibers via WSES method; comparison of performance with ultra-carbon heterogonous systems

در اين پژوهش با توجه به خطرات ناشي از آلودگي‌هاي پساب صنايع نساجي و رنگرزي و باهدف حذف آلاينده‌هاي آلي، ابتدا نانوالياف بسپاري (پلي‌آميد) تحت ميدان ولتاژ بالا با سامانه نوين نيم‌صنعتي الكتروريسي توليد و نانوالياف به دست آمده با روش‌هاي طيفسنجي فروسرخ تبديل فوريه (FTIR)، ميكروسكوپي الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، طيفسنجي تفكيك انرژي (EDS) و ميكروسكوپي نيروي اتمي (AFM) شناسايي شدند. همچنين، مساحت سطح جاذب با روش BET اندازه‌گيري شد. سپس، باهدف كاربرد نانوالياف الكتروريسي شده در حذف مواد رنگزاي آلي، با بررسي عامل‌هاي فرايندي، شرايط بهينه جذب ماده رنگزا در نقاط 04/0 گرم پلي آميد، pH برابر با 2 و دور هم‌زن برابر با rpm 750 به‌دست آمد. نتايج بيانگر تطابق ظرفيت جذب تعادلي محاسبه‌شده با ظرفيت جذب آزمايشگاهي در سينتيك درجه دوم و تبعيت هم دماهاي فرايند از هم‌دما لانگموير بود. براي مقايسه عملكردي با سامانه‌هاي ناهمگن، شرايط بهينه فرايندي سامانه ناهمگن كربن فعال اولترا به‌عنوان يك سامانه مناسب شامل 015/0 گرم كربن اولترا، pH برابر با 4 و دور هم‌زن rpm 750 به‌دست آمد. درنهايت مزايا و معايب اين دو سامانه فرايندي براي بررسي قابليت ارتقاي مقياس از آزمايشگاهي به نيم‌صنعتي مورد مقايسه قرار گرفت.

Abstract: In the present research, because of hazardous effect of dyeing and textile industries wastewaters and importance of the organic pollutants elimination, polymeric nanofibers (polyamide) were obtained under high-voltage field by a spider wired semi-industrial electrospinning system (WSES). Electrospun nanofibers were characterized by FESEM, EDX, BET, FTIR, and AFM analysis methods. The optimum conditions of dye adsorption using the fibers were achieved at 0.04 g of polyamide, pH=2 and 750 rpm. The results also showed that the calculated equilibrium adsorption capacity corresponds to the absorption capacity via the second-order kinetics, and this process follows Langmuir isotherm. To have a comparison with heterogeneous systems, optimum condition of the ultra-carbon heterogeneous system as a suitable process was evaluated )0.015 g of ultra-carbon at pH = 4 and 750 rpm(. Finally, advantages and disadvantages of the processes were compared in order to have an applicable system for scale up the laboratory process to a pilot system.