سنتز كربن فعال از پسماند ليگنوسلولزي به‌منظور كاهش نيترات از محلول‌هاي آبي در آب شرب شهرستان ملارد

Synthesis of activated carbon cellulose lignin residue in order to reduce nitrate from aqueous solutions, case study of drinking water in Mlard city

آلودگي نيترات چالشي فراگير و بين­‌المللي در سطح جهاني است و پيامدهاي متعددي بر سلامت انسان و محيط زيست و باروري حيات در كره زمين ايجاد مي‌­كند. از اين­‌رو مطالعات و تحقيقات در زمينه كاهش نيترات از آب شرب با اهميت است. در پژوهش كاربردي حاضر سنتز و بررسي ساختاري كربن فعال سنتز شده از هسته آلو و بررسي تاثير آن در ميزان كاهش غلظت نيترات موجود در آب شرب شهرستان ملارد مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور جاذب كربن فعال به روش پيروليز در محيط گاز نيتروژن از ضايعات لينگوسلولزي هسته آلو سنتز شد و ساختار كربن فعال سنتز شده با استفاده از آناليزهاي XRD، FTIR و BET بررسي گرديد. سپس شرايط متفاوتي از قبيل ميزان غلظت اوليه نيترات، مقدار نانو جاذب و تغييرات pH، دما و زمان تماس مورد مطالعه قرار گرفت. يافته‌­ها سنتز كربن فعال را تاييد و نشان دادند كربن فعال سنتز شده قادر است در دماي 25 درجه سانتي­‌گراد، زمان تماس 120 دقيقه، pH برابر با 5 و با حداقل بهينه جاذب كربن فعال 8/0 ميلي­گرم بر ليتر غلظت نيترات را به ميزان 45 درصد كاهش دهد. بررسي‌­ها در مدل‌­هاي ايزوترم جذب فرندليچ و لانگموير نيز نشان دادند فرآيند جذب نيترات از معادله جذب لانگموير به‌­طور كامل تبعيت كرده و مقدار R2 برابر با 0/85 به­‌دست آمد. يافته‌­هاي مطالعه حاضر نشان داد كربن فعال سنتز شده از پسماند لينگوسلولزي هسته آلو گزينه قابل قبولي جهت كاهش نيترات از محلول­‌هاي آبي مي‌­باشد.

Nitrate pollution is a pervasive and international challenge worldwide and trigger various environmental issues and negative effects on the earth. Therefore, studies and researches in the field of nitrate reduction from drinking water are crucial. The present study synthesized activated carbon from plum kernel and then the effect of activated carbon produced in reducing the concentration of nitrate in the water of wells supplying drinking water in Mallard region. In this study, a sample of activated carbon adsorbent was synthesized by pyrolysis furnace method. The structure of synthesized activated carbon was confirmed using XRD, FTIR and BET analyzes. The results showed that at 25 °C, 120 min, pH=5 and with the activated carbon 80 mg L-1, nitrate concentration can be reduced 45%. Studies in Friendlich and Langmuir adsorption isotherm models also showed that the nitrate adsorption process completely followed the Langmuir adsorption equation and the value of R2 was 85 percent. The findings of the present study showed that activated carbon synthesized from plum kernel lingocellulosic residue is an acceptable option for reducing nitrate from aqueous solutions.