@article { author = {Bakhtiari, Somayeh and Choghadi, Sina}, title = {Removal of inorganic contaminants from aqueous solutions using fibrous clay-supported zero-valent iron nano-particle composites}, journal = {Environmental Sciences}, volume = {15}, number = {4}, pages = {45-64}, year = {2017}, publisher = {Shahid Beheshti University}, issn = {1735-1324}, eissn = {2588-6177}, doi = {}, abstract = {Introduction: In recent years, zero-valent iron has drawn a great attention in wastewater treatment and ground water remediation. It can effectively remove priority water contaminants, but there are some disadvantages in the use of nZVI particles, such as high tendency to agglomerate, lack of stability, secondary iron pollution, separation and recovery of the fine nZVI particles after utilization. Using supporting material for nZVI is a promising way to solve these problems. Clay minerals as abundant natural resources are appropriate candidates to act as supporting materials. In this study, the use of fibrous clays-supported nZVI composite for the remediation of contaminated aqueous solutions will be discussed.  Materials and methods: Sepiolite and Palygorskite- nano zero valent iron composites were made using green tea extract. In order to determine sorption capacity of nZVI - sepiolite and palygorskite composites for phosphorous, cadmium and nickle based on isotherm models, different concentrations of these ions were equilibrated with the composites in 1% suspensions for 24 h. After adsorption, the supernatant liquids were filtered and the residual pollutants concentrations were determined.  Results and discussion: Results showed that Langmuir and Freundlich models were the best models describing p sorption on both composites. The estimated maximum adsorption capacity of the Sep-nZVI and Pal-nZVI using the Langmuir model (qmax) was 11.38 mg P/g and 8.57 mg P/g . The cadmium  adsorption data of both sorbents best fitted to the Langmuir, Fruendlich and dubinin–radushkevich models. Results clearly demonstrateD the much higher Cd sorption potential of sepiolite compared to palygorskite. Sorption capacities (qmax) of Sepiolite- nZVI and palygorskite nZVI composite for Ni were 11.14 and 32.3 mgr/gr, respectively. The Ni sorption affinity (KL) of palygorskite nZVI was also greater than that of Sepiolite- nZVI. The favorability of a sorption system can be predicted by the constant separation factor RL. In the current study, RL values for palygorskite nZVI and Sepiolite- nZVI were greater than zero and less than unity indicating favorable sorption of P, Cd and Ni onto the two composites.  Conclusion: Fibrous clays – nano zero valent iron can be used as efficient sorbents for phosphorus removal from urban wastewater and removal of cadmium and nickle from industrial wastewater due to their friendly environmental nature and high performance toward pollutants removal.}, keywords = {Palygorskite,Sepiolite,Phosphorous,Cadmium,Nickel}, title_fa = {حذف آلاینده های معدنی از محلول های آبی توسط کمپوزیت های رس های فیبری و نانوذرات صفرظرفیتی آهن}, abstract_fa = {سابقه و هدف: در سال‌های اخیر، به‌منظور حذف آلاینده‌ها از فاضلاب‌ها و آب‌های زیرزمینی، نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند. این ترکیبات به‌طور موثری می‌توانند آلاینده‌ها را از آب حذف کنند، اما محدودیت‌هایی چون فقدان پایداری، هماوری سریع و عدم جداسازی از محیط تیمارشده از مشکلات کاربرد این مواد است. استفاده از مواد میزبان به‌عنوان روش مناسبی برای غلبه بر این مشکلات پیشنهاد شده است. کانی‌های رسی  یکی از منابع فراوان طبیعی و ترکیبی مناسب به‌عنوان ماده میزبان برای نانوذرات آهن هستند. در این پژوهش، از کمپوزیت رس‌های فیبری نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن در حذف آلاینده‌ها از محلول‌های آبی استفاده شده است. مواد و روش‌ها: کمپوزیت‌های رس‌های سپیولیت و پالیگورسکیت با نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن به روش احیای سبز آهن با استفاده از عصاره چای سبز ساخته شدند. به‌منظور تعیین ظرفیت جذب هر کدام از کمپوزیت‌ها در حذف آلاینده‌های فسفر (P)، نیکل (Ni) و کادمیوم (Cd) از محلول‌های آبی، غلظت‌های متفاوتی از هر کدام از آلاینده‌ها به نسبت 1 درصد جاذب و جذب‌شونده به‌مدت 24 ساعت در تماس با کمپوزیت‌های سنتز‌شده قرار گرفتند. پس از جداسازی فاز محلول از جامد، غلظت باقیمانده هر کدام از آلاینده‌ها در محلول‌ها اندازه‌گیری شد و مدل‌های لانگمویر، فروندلیچ و دوبینین-رادشکوویچ بر داده‌های حاصل از جذب برازش داده شدند. نتایج و بحث: مدل‌های لانگمویر و فروندلیچ توانستند به‌خوبی جذب فسفر را روی هر دو کمپوزیت توصیف کنند. حداکثر ظرفیت جذب (qmax) کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن و کمپوزیت پالیگورسکیت- نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن برای فسفر به‌ترتیب برابر با 38/11 و 57/8 میلی‌گرم بر گرم تعیین شد. داده‌های حاصل از جذب کادمیوم و نیکل توسط هر دو کمپوزیت برازش خوبی با مدل‌های لانگمویر، فروندلیچ و دوبینین-رادشکوویچ نشان دادند. نتایج حاصل از ثابت حداکثر ظرفیت جذب مدل لانگمویر (qmax) نشان‌دهنده توانایی جذب بیشتر کادمیوم توسط کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن نسبت به کمپوزیت پالیگورسکیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی بود. نتایج حاصل از ضریب ثابت KF مدل فروندلیچ نیز تایید کننده توانایی بیشتر کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی در حذف فسفر و کادمیوم در مقایسه با کمپوزیت پالیگورسکیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن است. کمپوزیت پالیگورسکیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن توانست در حذف نیکل برخلاف دو ترکیب فسفر و کادمیوم موفق‌تر از کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن عمل کند. ثابت KL مدل لانگمویر که بیانگر تمایل جذب است نیز برای کمپوزیت پالیگورسکیت نسبت به سپیولیت بیشتر بود. مقادیر فاکتور جداسازی (RL) که نشان‌دهنده مطلوبیت جذب است برای هر دو کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن و پالیگورسکیت-نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن بیشتر از صفر و کمتر از یک محاسبه شد که نشان‌دهنده جذب مطلوب فسفر، کادمیوم و نیکل روی هر دو کمپوزیت است.  نتیجه‌گیری: کمپوزیت‌های رس‌های فیبری-نانوذرات صفر‌ظرفیتی آهن سنتزشده به روش سبز به‌دلیل سازگار بودن با محیط زیست و عدم استفاده از مواد شیمیایی مخرب محیط زیست و همچنین توانایی مناسب برای حذف ترکیبات معدنی از آب می‌توانند به‌عنوان جاذب‌هایی موثر در حذف فسفر از پساب‌های کشاورزی و حذف فلزات سنگین همچون نیکل و کادمیوم از فاضلاب کارخانجات و صنایع استفاده شوند.   }, keywords_fa = {پالیگورسکیت,سپیولیت,فسفر,کادمیوم,نیکل}, url = {https://envs.sbu.ac.ir/article_97890.html}, eprint = {https://envs.sbu.ac.ir/article_97890_4b2817009d1be68c96da52cc92cacbef.pdf} }