تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,117,124 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,222,148 |
ساخت نانو و میکرو رسهای آلی بنتونیت با استفاده از سورفکتانت کاتیونی هگزادسیلتریمتیلآمونیوم بروماید و بررسی راندمان جذب و رهاسازی نیترات توسط آنها در محیطهای آبی | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
مقاله 16، دوره 48، شماره 2، مرداد 1396، صفحه 405-415 اصل مقاله (565.57 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2017.62657 | ||
نویسندگان | ||
فریبا نعمتی شمس آباد1؛ حسین ترابی* 2؛ امیر محمد ناجی3 | ||
11- دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه شاهد | ||
2دانشگاه شاهد-عضو هیات علمی گروه خاکشناسی دانشکده علوم کشاورزی | ||
3استادیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه شاهد | ||
چکیده | ||
رسهای آلی کانیهای رسی طبیعی هستند که با مواد پلیمری، اصلاح شده و برای اهداف خاصی استفاده میشوند. این تبادل باعث بازماندن دائم لایههای رس و ایجاد تخلخل بیشتر و افزایش سطح بین لایهها جهت تبادل میشوند. این مطالعه بهمنظور بررسی راندمان جذب و رهاسازیِ نیترات توسط رس بنتونیت ایرانی (اراک) اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی هگزا دیسیلتریمتیلآمونیوم بروماید(HDTMA-Br) در دو اندازه میکرو و نانومتر و در دو سطح سورفکتانت 100 و 200 درصد گنجایش تبادل کاتیونی، در سطوح 0، 3، 6، 9، 14، 20، 30 و 40 میلیمولار نیترات و رهاسازی در دو غلظت 6 و 20 میلی مولار نیترات در زمانهای 15، 30، 45 دقیقه و 1، 2، 8 و 16 ساعت بهصورت طرح فاکتوریل در قالب طرح پایهی کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات بنتونیت آلی قادر هستند در سطح سورفکتانت 200 درصد CEC، محلولهای آبی آلوده به نیترات در غلظتهای 3، 6، 9، 14، 20، 30 و 40 میلیمولار را با راندمان به ترتیب، 96، 94، 91، 90، 84، 76 و 68 درصد، جذب و پالایش نمایند در حالی که این راندمان برای میکرو بنتونیتهای آلی به ترتیب، 87، 92، 89، 86، 74، 80 و 68 درصد میباشد. سطح سورفکتانت 200 درصد CEC در هر دو ذره نانو و میکرو بنتونیت آلی، راندمان بسیار بهتری را نسبت به سطح سورفکتانت 100 درصد CEC، دارا میباشد. نتایج نشان داد که سطح غلظت سورفکتانت دارای اختلاف معنیداری (01/0 p≤) در جذب و رهاسازی نیترات است در حالی که اندازه ذرات اختلاف معنیداری (01/0 p≤) نداشتند، اما نانو بنتونیت آلی در سطح سورفکتانت 200 درصد گنجایش تبادل کاتیونی و غلظتهای اولیه کم نیترات دارای بالاترین راندمان جذب (96 درصد) و حداقل رهاسازی (7/3 درصد) میباشند. | ||
کلیدواژهها | ||
بنتونیت اصلاح شده؛ سورفکتانت کاتیونی؛ رس آلی؛ گنجایش تبادل کاتیونی | ||
مراجع | ||
Akbarzadeh, A., Manshori, M., Bashiri, S. and Moradi, M. (2011). Evaluation of efficacy modified bentonite to reduce phosphorus from aqueous solutions. International Conference on Water and Wastewater.26-28 April, 2011, pp.9-14. Armstrong , G.A. (1963). Determination of intrate in water by ultraviolet Spectrophotometry . Anal. chem., 35:1292. Aroke, U.O., El-Nafaty, U.A, and Osha, O.A. (2014). Removal of oxyanion contaminents from wastewater by sorptio on to HDTMA-Br surface modified organo-kaolinit clay. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 4(1) 475-484. Azam, N., Eslamian, S., Gheisari, M., and Abedi-Koupani, J. (2013). Reduce nitrate from aqueous solution using surfactant-modified bentonite. 1st national conference planning, conservation, environmental protection and sustainable development, 3 Dec., Shahid Mofateh University of Hamadan. Bhattacharya, S., and Aadhar, M. (2014). Studies on Preparation and analysis of Organoclay Nano Particles. Research Journal of Engineering Sciences, 10-16. Bakhtyari, S., Shirvani, M., and Sharyatmadari, H. (2014). Effect of modified Bentonite clay to reduce leaching of 2,4D herbicide. 1st National Conference on Sustainable Management of Soil and Environmental Resources, 10-11 Sep., Shahid Bahonar University of Kerman. Bagherifam, A., S., Komarneni, S., Lakzian, A., Fotovati, A., Khorasani, R., Huang, W., Wang, Y. (2014). Highly selective removal of nitrate and perchlorate by organoclay. Applied clay science. No. 6, 126-132. Boyd, S.A., and Jaynes, W.F. 1994. Role of layer charge in organic contaminant sorption by organoclays. P. 48-77. In A.R. Mermut (ed.) Layer charge characteristics of 2:1 silicate clay minerals. Vol. 6. The Clay Minerals Society, Boulder, CO. Cho, H.H., Lee, T., Hwang, S.j., and Park, J.W. (2005). Iron and organo-bentonite for the reduction and sorption. Chemosphere, 58(1):103-108. Gunay, A., Arslankaya, E., and Tosun, I. (2007). Lead removal from aqueous solution by natural and pretreated clinoptilolite: Adsorption equilibrium and kinetics, J. Hazard. Mater. 146(1–2), 362–371. Hrenovic, R., Sekovanic, and An.(2008). Interaction of surfactant-modified zeolites and phosphate accumulating bacteria. J. Hazard. Mater. 156(1-3): 576-582. Jaynes, W.F., and Boyd S.A. 1991a. Clay mineral type and organic compound sorption by hexadecyltrimethylammonium-exchanged clays, Soil Sci. Soc. Am. J. 55:43-48. Jaynes, W.F., and Boyd S.A. 1991b. Hydrophobicity of siloxane surfaces in smectites as evealed by aromatic hydrocarbon adsorption from water. Clays Clay Minerals. 39:428-436. Kittrick, J.A., and Hope, E.W. (1963). A procedure for particle size separations of soils for x-ray diffraction analysis. Soil science, 96(5)319-325. Lee, J., Choi, J., and Park, J.W. (2002). Simultaneous sorption of lead and chlorobenzene by organobentonite. Chemosphere, 49, 1309–1315. Li, Z. (2003). Use of surfactant-modified zeolite as fertilizer carrier sto control nitrate release. Micropor. Mesopor. Mat. 61(1-3): 181-188. Li, Z., and Bowman, R.S. (1998). sorption of choromate and PCE by surfactant-modified clay minerals. Environmental Engineering Science, 15 (3), 237-245 Li, Z. (1999). Sorption Kinetics of Hexadecyltrimethylammonium on Natural Clinoptilolite. Langmuir, 1999, 15 (19), pp 6438–6445 Lima-Guerra, D., Mello, I., Resende, R., and Silva, R. (2014). Use of Bentonite and Organobentonite as Alternatives of Partial Substitution of Cement in Concrete Manufacturing. International Journal of Concrete Structures and Materials, 15-26. Mahdavi Mazde, A., Liaghat, A., and Sheikh mohamadi, Y. (2011). Nitrate Removal from agricultural wastes using modified zeolite. IWRJ, 117-124. (In Farsi) Malakootian, M., Yousefi, N., and Jafarzade, N. (2010). Kinetics modeling and isotherm for adsorption of phosphate from aqueous solution by modified clinoptilolite. Journal of Water and Soil, 21-29. (In Farsi) Malekian, R., Abedi-Koupai, J., and Eslamian, S. S. (2013). Ion-Exchange Process for nitrate removal and release using surfactant modified zeolite. Sci. and Technol. Agric. and Natur. Resour. Water and Soil Sci., 190-202. (In Farsi) Malla, P.B. (2002). Vermiculite. pp. 501-530. In J. B. Dixon and D. G. Schulze (ed.) Soil mineralogy with environmental application. Soil Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA. Nabizadeh, R., Mahdavi, A. H., Ghadiri, S., Nasseri, S., Mesdaghinia, A., and Abouee, A. (2012). MTBE adsorption on Surfactant-Modified Zeolites from aqueous solutions. Journal of North Khorasan University of Medical Sciences, 4(3):493, 483-492.(In Farsi) Nawani, P., Desai, P., Lundwall, M., Gelfer M.Y., Hsiao, B.S. Rafailovich, M., Frenkel, A., Tsou, A.H., Gilman, J.W., and Khalid, S. (2007). Polymer nanocomposites based on transition metal ion modified organoclay. Polymer, 48 (3), 827-840. Pernyeszi, T., Kasteel, R., Witthuhn, B., Klahre, P., Vereecken, H., and Klumpp, E. (2006). Organoclays for soil remediation: Adsorption of 2,4-dichlorophenol on organoclay/aquifer material mixtures studiedunder static and flow conditions. Applied Clay Science.,32; 179-189. Rafiei, H., Shirvani, M., and Behzad, T. (2014). Performance of Cationic Surfactant Modified Sepiolite and Bentonite in Lead Sorption from Aqueous Solutions. Journal of Water and Soil, 28(4), 818-835.(In Farsi). Ranjbaran, M., Lancarani, M., and Zamanzade, M. (2013), Applied clay mineralogy. Tehran Un. Press, 187p. (Translated in Persian). Reid-Soukup, D. A. and Ulery, A. L. (2002). Smectite. pp. 467-500. In J. B. Dixon and D. G. Schulze (ed.) Soil mineralogy with environmental application. Soil Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA. Rhoades, J. D. (1982). Cation-exchange capacity. pp. 149-157. In A. L. Page et al. (ed.) Methods of soil analysis. Part 2. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI. Sheng, G., Xu, S., and Boyd, S. 1996. Mechanism(s) controlling sorption of neutral organic contaminants by surfactant-derived and natural organic matter. Environental Science Technology, 30:1553-1557. Shokouh Saljoghi, Z., malekpour, A., Rafiee, G., Imani, A., and Bakhtiary, M. (2010). Removal of Nitrite and Nitrate from Recirculation Aquaculture System Effluent (RAS) by Modified Bentonites. J. of Water and Wastewater, 46-54. (In Farsi) Wang , Y., Liu , S., Xu,, Z., Han, T., Chuan, S., and Zhu, T. (2007). Ammonia removal from leachate solution using natural Chinese clinoptilolite. J. Hazard Mater, 136(3):735-740. Xi, Y., Mallavarapu, M., and Naidu, R. (2010). Preparation, characterization of surfactants modified clay minerals and nitrate adsorption. Applied Clay Science, 48: 92–96 Xu, L., Zhanga, M., and Zhu, L. (2014). Adsorption–desorption behavior of naphthalene onto CDMBA modified bentonite: Contribution of the π–π interaction. Applied Clay Science, 100: 29-34. Xu, S., and Boyd, S.A. 1994. Cation exchange chemistry of hexadecyltrimethylammonium in a subsoil containing vermiculite. Soil Sci. Soc. Am. J. 58:1382-1391 Zhu, R., Zhu, L. Zhu, J., Ge, F. and Wang, T. (2009). Sorption of naphthalene and phosphate to the CTMAB–Al13 intercalated bentonites. Journal of Hazardous Materials. 168: 1590–1594.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 856 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,051 |