Удаление углеводородов и тяжелых металлов из нефтяной воды методами современных зеленых нанотехнологий.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 5637 (2023) Цитировать эту статью

2353 Доступа

1 Цитаты

Подробности о метриках

Учитываются тяжелые металлы, такие как As(III), Bi(II), Cd(II), Cr(VI), Mn(II), Mo(II), Ni(II), Pb(II), Sb(III). , Se(-II), Zn(II) и загрязняющие химические соединения (моноциклические ароматические углеводороды, такие как фенольные или полициклические производные) в сточных водах (нефтехимическая промышленность: предприятия по добыче нефти и газа) в настоящее время вызывают серьезную озабоченность в экологической токсикологии из-за их Токсическое воздействие на водную и наземную жизнь. Чтобы сохранить биоразнообразие, экосистемы гидросферы и людей, крайне важно удалить эти тяжелые металлы и загрязняющие химические соединения из водной среды. В этом исследовании различные наночастицы (α-Fe2O3, CuO и ZnO) были синтезированы методом зеленого синтеза с использованием экстракта листьев портулака огородного и охарактеризованы с помощью спектрофотометров UV-Vis, FTIR-спектроскопии, рентгеновской дифракции (XRD), сканирующей электронной микроскопии ( СЭМ), методы энергодисперсионной спектроскопии (ЭДС) для исследования морфологии, состава и кристаллической структуры НЧ, которые затем использовались в качестве адсорбента для удаления As(III), Bi(II), Cd(II), Cr. (VI), Mn(II), Mo(II), Ni(II), Pb(II), Sb(III), Se(-II) и Zn(II) из сточных вод, а также получены эффективности удаления 100 % в оптимальных условиях.

Огромное количество водных отходов, образующихся при добыче сырой нефти, известно как пластовая вода. Он состоит из закачиваемой воды нефтяной скважины, смешанной с пластовой водой, которая уже присутствует в скважине. Пластовая вода растворяет твердые вещества и взвешенные вещества и содержит высокую концентрацию нефти. Целью данного исследования является очистка получаемой воды от нефтяной компании ALGERIA South1.

В нефтяной промышленности растущий спрос на сырую нефть приводит к весьма значительным сбросам, наносящим необратимый и непоправимый ущерб природе и окружающей среде. Среди этих сбросов можно назвать воды месторождения, сопровождаемые сырой нефтью, которые образуются на уровне сепаратора на выходе из нефтяных скважин и характеризуются, по существу, высоким содержанием углеводородов, а также высоким содержанием взвешенных веществ и тяжелых металлов2. Эти металлы устойчивы к деградации окружающей среды, с трудом метаболизируются и могут накапливаться в пищевых цепях человека или экосистемах при приеме внутрь3.

Чтобы эффективно бороться с этими проблемами загрязнения, последствия которых разнообразны, исследователями в этой области было предложено несколько решений, но они требуют колоссальных средств, которые должны взять на себя нефтяные компании. Одним из решений является определение характеристик, очистка и повышение ценности воды из этих месторождений путем устранения тяжелых металлов и предотвращения образования осадков, которые являются источником загрязнения подземных вод4.

В настоящее время существуют способы очистки воды нефтегазовой промышленности с использованием дорогостоящего сырья, с огромной стоимостью производства очищенной воды для возможного повторного использования5. Указанием является то, что эти процессы имеют определенные ограничения, такие как невозможность удаления определенных элементов и образование вторичных отходов, требующих дополнительной обработки. Целью этого проекта является производство соединений нанометрового размера на местном уровне с меньшими затратами и высокой производительностью для устранения отходов различных типов и размеров.

В современном мире исследователи и учёные всё больше интересуются неорганическими наночастицами, особенно оксидами, поскольку они считаются основой науки благодаря тому, что представляют собой современные научные и технологические достижения6,7. Наночастицы оксидов металлов широко используются в различных областях применения, таких как наночастицы серебра, железа, меди, золота и оксидов. Например, оксид железа (гематит α-Fe2O38, магнетит Fe3O49), оксид цинка10,11 и оксид меди (медистый оксид Cu2O12 и оксид меди CuO13), он широко используется во многих различных приложениях в области материаловедения, биохимии и медицины14,15. Эти наночастицы, гематит (α-Fe2O3), наночастицы оксида цинка и оксида меди (CuO) вызвали интерес исследователей из-за их необычных структурных, оптических и каталитических возможностей, большой площади поверхности и коррозионной стойкости, что делает их многообещающим выбором. для катализа и биологических применений16. Наночастицы (α-Fe2O3, CuO и ZnO) признаны эффективными и могут служить носителями лекарств. Кроме того, наночастицы (α-Fe2O3, CuO и ZnO) имеют множество медицинских применений, таких как антибактериальное, противогрибковое, противораковое и антидиабетическое действие.