Kaolin destekli nano boyutlu sıfır değerlikli demir partikülleri ile sulu ortamdan fosfat giderimi

Bu çalışmada, kaolin destekli nano boyutlu sıfır değerlikli demir (K-nZVI) partikülleri ile sulu ortamdan fosfat giderimi araştırılmıştır. Bunun için K-nZVI, laboratuar ortamında demir(III)'un borhidrür ile kimyasal indirgeme yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Kaolin destek materyali olarak kullanılmıştır. Çalışmada ayrıca aynı yöntemle kaolin kullanılmadan nano boyutlu sıfır değerlikli demir (nZVI) de sentezlenmiştir. Kaolin, nZVI ve K-nZVI materyalleri fosfat gideriminde kullanıldığında en iyi giderim verimi K-nZVI ile sağlanmıştır. Fosfat giderimi için en etkili kaolin:nZVI kütle oranını belirlemek için farklı kaolin:nZVI kütle oranlarına sahip K-nZVI hazırlanmış ve en iyi fosfat giderim verimi kaolin:nZVI kütle oranı 1:1 oranına sahip K-nZVI ile elde edilmiştir. Çalışmada, fosfat giderim verimi üzerinde başlangıç çözelti pH'ı, K-nZVI miktarı, başlangıç fosfat konsantrasyonu, sıcaklık ve klorür, sülfat ve bikarbonat anyonu gibi parametrelerin etkisi de incelenmiştir. Giderim verimi pH'ya bağlı olmuş ve en iyi giderim verimi pH 3 değerinde sağlanmıştır. Fosfatın etkili adsorpsiyonu için 0.5 g/L K-nZVI dozajı yeterli olmuştur. Başlangıç fosfat konsantrasyonunun artışıyla fosfat giderim veriminin azaldığı ve sıcaklık artışı ile fosfat giderim veriminin arttığı görülmüştür. Klorür ve sülfat anyonu giderim verimini etkilemezken bikarbonat varlığında giderim verimi azalmıştır. Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri denge verilerine uygulanmış ve Langmuir izoterm modelinin Freundlich izoterm modelinden daha iyi uyum sağladığı görülmüştür. Ayrıca, K-nZVI üzerine fosfat adsorpsiyon prosesinin yalancı ikinci derece kinetik modele uyduğu belirlenmiştir. K-nZVI kullanılarak gerçek atıksulardan fosfat etkili bir şekilde giderilmiştir. Mevcut veriler dikkate alındığında, K-nZVI partiküllerinin sulu ortamlardan fosfatın gideriminde başarılı bir şekilde kullanılabileceği anlaşılmıştır.