بررسي كارايي نانولوله‌هاي كربني چند جداره اصلاح شده در حذف واناديوم از پساب نفتي

Evaluating Efficiency of Multi-walled Carbon Nanotubes Modified in Vanadium Removal from Oil Effluent

مقدمه: واناديوم و تركيباتش از مهم ترين آلاينده هاي محيط زيست بوده كه به دليل اثرات مخرب بر سلامتي انسان‌ها و بهداشت محيط، توسعه روش هاي جديد براي حذف آن از اهميت فوق العاده برخوردار است. لذا اين مطالعه با هدف بررسي كارايي حذف واناديوم از پساب جمع آوري شده در مخازن جداكننده پالايشگاه نفت امام خميني(ره) شازند اراك، توسط جاذب نانو لوله كربني چند جداره اصلاح شده انجام شد. روش بررسي: اين پژوهش با استفاده از روش Batch در محيط آزمايشگاه بر روي پساب نفتي به ترتيب با غلظت­هاي 3، 5، 7، 9، 11، 13، 15، 17، 19، 21، 23 ميلي­گرم در ليتر واناديوم انجام و تأثير متغيرهاي مقدار جاذب، غلظت اوليه محلول واناديوم، pH، دما و زمان تماس بر كارايي حذف واناديوم توسط جاذب، ارزيابي شد. به منظور بهبود عملكرد جاذب، از فرآيند اكسيداسيون توسط اسيد نيتريك استفاده و طيف IR و تصوير  SEMجاذب، تهيه شد. همچنين داده‌ها با ايزوترم­هاي لانگموير، فروندليخ و تمكين مطابقت داده شدند. يافته‌ها: نتايج، نشان داد كه كارايي حذف واناديوم از پساب نفتي توسط جاذب در دماي 20 درجه سانتي­گراد، زمان 130 دقيقه، مقدار جاذب برابر با 03/0 گرم و pH بهينه برابر با 5، به 99 درصد رسيده و جذب تعادلي براي جاذب، منطبق بر ايزوترم فروندليچ (995/0 R2=) بوده است. نتيجه گيري: نتايج پژوهش نشان داد كه نانو لوله كربني چند جداره اصلاح شده، مي‌تواند به عنوان يك جاذب موثر براي حذف فلزات سنگين سمي‌از پساب صنعتي، مورد استفاده قرار گيرد.

Introduction: Vanadium and its compounds are regarded as important environmental pollutants. Due to its damaging effects on human health as well as environmental health, development of new methods for its removal based on new technologies is of extraordinary importance. Therefore, this study aimed to investigate the efficiency of vanadium removal from the effluent collected in the separator tank of Shazand Arak Refinery via the absorbent of modified multiwalled carbon nanotube. Methods: This in vitro study was conducted on the oil effluent via the Batch method with concentrations of 3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23 ppm, respectively. The effects of such variables as absorbent amount, initial concentration of vanadium solution, pH, temperature and contact time were assessed on the efficiency of vanadium removal by the absorbent. In order to improve the absorbent’s performance, oxidation process was utilized via nitric acid. Moreover, IR spectra as well as SEM images of absorbent were prepared, and the data were matched with isotherms of the Langmuir, Freundlich, and Temkin. Results: The results of the current study showed that the efficiency of vanadium removal from oil effluent by the absorbent reached 99% at 20°C during 130 min, with adsorbent amount of 0/03g and the optimum pH of 5. In addition, absorption equilibrium of the absorbent was consistent with the Freundlich isotherm (R2= 0/995). Conclusion: The study findings revealed that modified multiwalled carbon nanotube can be utilized as an effective adsorbent for the removal of toxic heavy metals from industrial wastewater.