مجله علمی دانشگاه

 زمینه و هدف: فلزات سنگین، به‌عنوان عناصر دارای خواص سمی شناخته شده‌اند و تخلیه آنها به منابع آب، باعث آسیب جدّی به سلامتی انسان‌ها و محیط زیست می‌شود. این مطالعه، به منظور تولید کربن فعال از تایرهای فرسوده و کاربرد آن در حذف یون‌های سرب از محلول سنتتیک انجام شد.

 روش تحقیق: در این تحقیق تجربی، از تایرهای فرسوده، کربن فعال پودری تهیه شد. اثر غلظت یون‌های سرب (10 تا 100 میلی‌گرم بر لیتر)، pH (2 تا 8)، زمان تماس (3 ساعت) و میزان جاذب (1/0 تا 6/0گرم) بر فرآیند جذب، در سیستم ناپیوسته بررسی گردید؛ همچنین مشخصات ساختاری کربن فعال، با استفاده از تکنیک‌های میکروسکوپ الکترونی پویشی مجهز به EDS آنالیز شد. سطح ویژه کربن فعال، با استفاده از ایزوترم‌هایBET و BJH محاسبه گردید. داده‌های حاصل از آزمایشات جذب، با مدل‌های ایزوترمی فروندلیچ و لانگموئر تجزیه و تحلیل شدند.

 یافته‌ها: ساختار کربن فعال تهیه‌شده در این مطالعه، به‌طور غالب از عنصر کربن تشکیل شده بود (276/83 درصد وزنی). میزان سطح ویژه کربن فعال به روش BET و BJH به ترتیب: m²/gr185/046 و m²/gr146/446 بود. نتایج نشان داد که افزایش میزان کربن فعال، منجر به کاهش مقدار q_max می‌شود؛ همچنین میزان جذب Pb⁺²، با افزایش pH افزایش می‌یابد. نتایج حاصل از آزمایشات جذب، از مدل ایزوترم جذب فروندلیچ تبعیت می‌کند (R²=0/982) و حداکثر مقدار جذب‌شده برای ایزوترم لانگمویر (q_max)، 8/695ml/gr به دست آمد.

نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد، کربن فعال تولیدی از تایرها، کارآیی بالایی در حذف سرب از محیط‌های آبی دارد؛ به‌علاوه تولید کربن فعال از تایرهای فرسوده، می‌تواند دارای منافع اقتصادی و زیست‌محیطی بوده و به‌عنوان یک روش مناسب برای بازیافت تایرهای فرسوده مطرح باشد.