حذف آلایندة فرم‌آلدئید گازی در هوا توسط خاکستر استخوان اصلاح شده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بهداشت حرفه ای دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور، اهواز، ایران.

2 دانشکده پزشکی، گروه بهداشت محیط ، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

چکیده

زمینهوهدف: فرم­آلدئید یکی از ترکیبات آلی فرّار سمی است که بایستی از هوای آلوده حذف شود. یکی از روش­های موجود برای حذف فرم­آلدئید، فرآیند جذب سطحی است. هدف از این مطالعه تعیین تأثیر اصلاح­سازی خاکستر استخوان بر ویژگی­ها و ظرفیت جذبی آن در حذف گاز فرم آلدئید بود.
 روشبررسی: در این مطالعة تجربی، دو نوع جاذب خاکستر استخوان سیاه معمولی (BBC) و خاکستر استخوان سیاه اصلاح شده (Modified- BBC ) تولید شده بود. مساحت سطح و حجم منافذ جاذب­ها به روش مساحت سطح برونر- امت- تلر(BET) تعیین شده بود. مرفولوژی و ساختار سطحی جاذب­ها  توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیزور پراش انرژی اشعة ایکس (EDX) تعیین گردید. در جاذب­های خاکستر استخوان، به منظور بررسی ویژگی­های شکست و ظرفیت جذب بر حسب غلظت ورودی فرم­آلدئید، آزمایش­های جذب تحت شرایط یکسان در دمای oc 1±25 انجام گردید.
یافته ­ها:نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که مساحت سطح و حجم منافذ در Modified- BBC (m2/g 58/118 و cm3/g 374/0) بیشتر از  BBC (m2/g 24/105 و cm3/g 367/0) بود. آنالیز  EDXنشان داد که میزان کلسیم Modified- BBC کاهش یافته بود. همچنین نتایج نشان داد که در Modified- BBC نسبت به BBC، میانگین زمان تعادل جذب طولانی­تر (05/0P<) و نیز میانگین میزان ظرفیت جذب بیشتر بود (05/0P<).
نتیجه­ گیری: اصلاح­سازی جاذب­های مناسب؛ همچون خاکستر استخوان سیاه به سبب ارتقای ساختار تخلخلی سطح و ظرفیت جذب، می­تواند کارآیی حذف فرم­آلدئید در هوا را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها


1-Arts JH, Muijser H, Kuper CF, Woutersen RA. Setting an indoor air exposure limit for formaldehyde: factor of concern. Regul Toxicol Pharmcol 2008;52(2):189–94.                                

2- IARC; Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Human, Vol. 88:Formaldehyde, 2-Butoxyethanol and 1-tert-Butoxy-2-propanol, World Health Organization, Lyon, 2006.

3-United States Environmental Protection Agency. Report to Congress on Indoor Air Quality. Washington: USEPA; 1989. (Assessment and Control of Indoor  Air Pollution ; vol II)

4-Yang L, Zhenyan L, Shi J, Hu H, Shangguan W. Design consideration of photocatalytic oxidation reactors using TiO2-coated foam nickels for degrading indoor gaseous formaldehyde. Catal Today 2007;126(3-4):359–68.

5- Kang SW, Min BH, Suh SS, Adsorption, Ion exchange, and catalysis, Environ Technol 2000; 83:17-23

6-Shen X, Bousher A, Edyvean RGJ. IChemE reseach event. Proceedings of the 1st European Conference for Young Researchers in Chemical Engineering;1995 Jan 5-6; Edinburgh,Scotland. P. 469-73.

7-Choy KK, McKay G. Sorption of metal ions from aqueous solution using bone char. Environ Int 2005;31(6):845-54.     

8-Choy KK, McKay G. Sorption of cadmium, copper, and zinc ions onto bone char using  Crank diffusion model. Chemosphere 2005;60(8):1141–50.

9-Abe I, Iwasaki S, Tokimoto T, Kawasaki N, Nakamura T, Tanada S. Adsorption of fluoride ions onto carbonaceous materials. J Colloid Interface Sci 2004;275(1):35-9.

10 -Chen YN, Chai LY, Shu YD. Study of arsenic (V) adsorption on bone char from aqueous solution. J Hazard Mater. 2008;160(1):168-72.

11-Czerniczyniec M, Farias S, Magallanes J, Cicerone D. Arsenic(V) Adsorption onto Biogenic hydroxylapatite: Solution composition effects. Water Air Soil Poll 2007;180:75-82.

12-Rezaee A, Ghanizadeh G, Behzadiyannejad G, Yazdanbakhsh A, Siyadat SD. Adsorption of endotoxin from aqueous solution using bone char. Bull Environ Contam Toxicol 2009;82(6):732–7.

13-Gregg SJ, Sing KSW. Adsorption Surface Area and Porosity. 2nd ed. London: Academic Press; 1967

14-Adamson AW. Physical Chemistry of Surfaces 5th ed. NewYork: Wiley; 1990.

15-Ayllon M, Aznar M, Sanchez JL, Gea G, Arauzo J. Influence of temperature and heating rate on the fixed bed pyrolysis of meat and bone meal. Chem Eng J 2006;121(2-3):85-96.

16- Honora A, Plieva FM, Hedstrom M. Structure of Bone char. J Biotechnol 2008; 118:421-427

17-Qi H, Sun DZ, Chi GQ. Formaldehyde degradation by UV/TiO2/O3 process using continuous flow mode. J Environ Sci (China) 2007;19(9):1136–40.         

18-Lee JJ, Yu HY. Adsorption characteristics of BEAM by granular activated carbon (II). J Kor Soc Environ Engrs 1998;20:509.

19-Namane A, Hellal A. The  dynamic  adsorption  characteristics  of phenol  by  granular  activated  carbon. J Hazard  Mater 2006; 137: 618-625. 

20-Lee  SW, Perk HJ, Lee SH, Lee MG. Comparison  of  adsorption 20-characteristics  according  to polarity  difference  of  acetone  vapor  and   toluene vapor on silica–alumina  fixed­bed  reactor. J Ind Eng Chem 2008; 14(1):10–7. 

21- Rong H, Ryu Z,  Zheng J, Zhang Y. Influence of heat treatment of rayon-based activated carbon fibers on the adsorption of formaldehyde.  J Colloid Interf  Sci 2003; 261; 207-212

22-Boonamnuayvitaya V, Sae-ung S, Tanthapanichakoon W. Preparation of activated carbons from coffee residue for the adsorption of formaldehyde. Sep Purif Technol 2005;42(2):159–68.