مطالعات ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جذب آلاینده ها از پساب صنعتی توسط گرافن در راکتور دیسک چرخان

در این پژوهش کاربرد مدل های ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جذب در راکتور بدیع دیسک چرخان پوشیده از نانوذرات گرافن طراحی شده جهت حذف ترکیبات آروماتیک حاصل از تصفیه بیولوژیکی رنگ و در نتیجه کاهش اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) پساب کارخانه ی رنگرزی مورد تحقیق قرار گرفت. از دو همدمای لانگمویر و فروندلیچ جهت بررسی روند حذف بهره گرفته شد. همچنین سینتیک جذب توسط مدل های سینتیک شبه مرتبه یک، شبه مرتبه دو و مدل نفوذ بین مولکولی بررسی شدند. ترمودینامیک جذب توسط رابطه ی وانت هوف مطالعه شده و نتایج آن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر پارامترهای غلظت ورودی پساب (mg/L 1500، 500، 100 : COD) و دما (C˚ 20، 30 و 40) و تعداد دیسک های حاوی گرافن بروی میزان حذف COD پساب بررسی شد. نتایج آزمایشات نشان داد که میزان جذب و کاهش COD پساب با افزایش غلظت پساب و دمای فرآیند افزایش یافته و در شرایط بهینه برابر با 66% بود. از بررسی معادلات، کاربردپذیری دو معادله ی همدما به صورت فروندلیچ <لانگمویر و مدل های سینتیکی به صورت شبه مرتبه دو <نفوذ بین مولکولی <شبه مرتبه یک تعیین شدند. همچنین پارامترهای معادله ی ترمودینامیکی (تغییرات انژی آزاد (G∆)، تغییرات آنتالپی (H∆) و آنتروپی (S∆) نشان دادند که فرایند جذب خود بخودی بوده است و بی نظمی ها در سامانه افزایش پیدا می کند.

کلیدواژه ها:

ترکیبات آروماتیک ، گرافن ، جذب سطحی ، همدما ، سینتیک جذب ، ترمودینامیک جذب