دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته فصلنامه علمی مدیریت محیط زیست شهری 2981-0361 2 2 2024 06 21 Modeling and determination of optimal conditions for nickel removal from aqueous solutions using walnut peel extract-modified biochar مدلسازی و تعیین شرایط بهینه حذف نیکل از محلول‌های آبی با بیوچار اصلاح شده با عصاره پوست گردو 57 69 198581 10.48306/jumee.2024.460518.1047 FA مهسا هداوند دانش آموخته کارشناسی ارشد بخش علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز محبوب صفاری گروه محیط زیست،‌ دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان،‌ ایران 0000-0002-1957-8190 Journal Article 2024 05 31 In the present study, cypress cone raw biochar was modified using walnut peel extract under the chemical modification process and its performance optimization on nickel (Ni) removal in aqueous solutions was affected by various factors was evaluated using the RSM. Contrary to expectation, chemical modification caused a decrease in the specific surface area and a decrease in effective functional groups in Ni removal (functional groups containing oxygen and C-C) compared to the non-modified biochar sample. The investigations of Ni removal by modified biochar also showed a significant reduction of Ni removal by this adsorbent in the same conditions compared to the non-amended sample, so that the average amount of Ni removal in the same conditions in the non-modified adsorbent was 1.8 times more than modified biochar. The investigation of the factors affecting the removal of Ni in two modified and non-modified adsorbents showed that with the increase of the initial concentration of Ni, the removal of Ni had a decreasing trend; while with the increase of other factors, Ni removal showed a relatively increasing trend. The results of the present study show that the modification and engineering of biochars by the mentioned chemical method, with the effect of reducing the physical absorption (reduction the specific surface area) and chemical adsorption (reduction of the intensity of the active groups affecting the adsorption), caused the reduction of Ni removal efficiency compared to the raw sample, which challenges the hypothesis of constant increase of heavy metal removal efficiency by chemical modification of biochar. در مطالعه حاضر، بیوچار خام میوه سرو تحت فرایند اصلاح شیمیایی، با استفاده از عصاره پوست گردو اصلاح گردید و بهینه سازی عملکرد آن بر حذف نیکل در محلول‌های آبی، متاثر از فاکتورهای مختلف (غلظت اولیه نیکل، pH محلول، میزان جاذب و زمان تماس) با استفاده از روش سطح پاسخ، مورد ارزیابی قرار گرفت. برخلاف انتظار، اصلاح شیمیایی سبب کاهش سطح ویژه و کاهش گروه‌های عامل موثر در حذف نیکل (گروه‌های عامل حاوی اکسیژن دار و C-C) در مقایسه با نمونه بیوچار غیر اصلاحی شد. بررسی‌های انجام شده از حذف نیکل توسط بیوچار اصلاح شده نیز نشان از کاهش معنی دار حذف نیکل توسط این جاذب در شرایط یکسان در مقایسه با نمونه غیر اصلاحی داشت، به نحوی که میزان متوسط حذف نیکل در شرایط مشابه در جاذب غیر اصلاحی، 1/8 برابر بیشتر از جاذب اصلاح شده بود. بررسی فاکتورهای موثر بر حذف نیکل در دو جاذب اصلاح شده و غیر اصلاح شده نشان داد که با افزایش غلظت اولیه نیکل، حذف نیکل روند کاهشی داشت؛ در حالی که با افزایش مقادیر سایر فاکتورها، حذف نیکل روند نسبتا افزایشی را نشان داد. نتایج مطالعه حاضر نشان می‌دهد، اصلاح و مهندسی بیوچارها به روش شیمیایی ذکر شده، با تاثیر بر کاهش جذب فیزیکی (کاهش سطح ویژه) و شیمیایی (کاهش شدت گرو‌ه‌های عامل موثر بر جذب)، سبب کاهش راندمان حذف نیکل در مقایسه با نمونه خام بیوچار شده است، که فرضیه افزایش همیشگی کارایی حذف فلزات سنگین با اصلاح شیمیایی بیوچار را به چالش می‌کشد. https://jumee.kgut.ac.ir/article_198581_893fb7ac39b26ccc803f3b2b720f2898.pdf