بررسي اثر پارامترهاي مختلف روي جذب فلز سنگين با كمك نانوذرات مغناطيسي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش به¬¬ بررسي حذف يون‌هاي سرب از محلول آبي با استفاده از نانوذرات مغناطيسي هسته-پوسته Fe3O4@MnO2 با به¬كارگيري عمليات ناپيوسته پرداخته شده است. نانوذرات مغناطيسي هسته-پوسته Fe3O4@MnO2 توسط يك روش تك‌مرحله‌اي ساده تهيه شدند و سپس با استفاده از روش‌هاي TEM، XRD، EDS، FTIR، FE-SEM، VSM و BET شناسايي شدند. قطر متوسط و سطح ويژه نانوجاذب‌ها به‌ترتيب برابر 40 نانومتر و m2/g 23/158 بودند. سپس اثر پارامترهاي جذب شامل زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اوليه يون‌هاي سرب، pH اوليه محلول و دما مورد بررسي قرار گرفتند. جذب سطحي سرب سريع بود و تعادل در 120 دقيقه حاصل گرديد. همچنين مقدار pH اوليه بهينه براي جذب فلز سنگين سرب معادل عدد 6 بدست آمد. درصد حذف فلز سنگين سرب با افزايش مقدار نانوجاذب از 1/0 تا g/L 2 از ميزان 97/26% تا 97/26% افزايش مي‌يابد. همچنين نتايج نشان دادند كه ظرفيت جذب نــانوذرات Fe3O4@MnO2 با افزايش دمـا از °C 25 تا °C 50 از 1583/109 تا mg/g 9709/92 كاهش مي‌يابد كه يك جذب گرمازا را پيشنهاد مي‌دهد. هم‌دماهاي لانگموير، فرندليچ و تمكين به منظور توصيف داده‌هاي تجربي مورد استفاده قرار گرفتند. جهت بررسي داده‌هاي سينتيكي از دو مدل شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم استفاده شد. نتايج نشان دادند كه هم‌دماي لانگموير توصيف بهتري از داده‌هاي تعادلي براي جذب سرب از خود نشان مي‌دهد و حداكثر ظرفيت جذب بدست آمده mg/g 67/666 در دماي °C 25 مي‌باشد. همچنين، داده‌هاي سينتيكي با مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم تطابق بهتري داشتند. با توجه به سنتز آسان نانوذرات Fe3O4@MnO2، جذب سريع، خواص مغناطيسي و ظرفيت جذب بالاي آن، اين نانوذرات مي‌توانند براي حذف موثر يون‌هاي سرب از محيط آبي بكار روند.

189625

دانشگاه علم و صنعت ايران

فرايندهاي جداسازي

دكتر احمد رهبر