حذف یون کادمیم از محلول آبی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی نیکل فریت دارای اتصال عرضی با کیتوزان

کادمیم یکی از فلزات سنگین تجزیه‌ناپذیر و بسیار سمّی است که از منابع مختلف وارد محیط‌های آبی می‌شود. دستیابی به ذخایر آب پاک و سالم مستلزم در نظر گرفتن تمهیداتی برای حذف کادمیم از پساب‌ها، پیش از تخلیه در محیط زیست است. در این پژوهش، نانوکامپوزیت مغناطیسی NiFe2O4-CS با واکنش ایجاد اتصال عرضی میان کیتوزان و نانوذرات نیکل فریت (NiFe2O4) با استفاده از گلوتارآلدئید به‌عنوان عامل ایجادکننده اتصال عرضی تهیه شد. ساختار، مورفولوژی، و رفتار مغناطیسی NiFe2O4-CS  با آنالیزهای FTIR، XRD، FE-SEM، EDX، و VSM مشخص شد. ویژگی جذب سطحی یون‌های کادمیم روی کامپوزیت CS–NiFe2O4 و عوامل مؤثر بر آن نظیر pH، زمان تماس، غلظت اولیه کادمیم، و حضور یون‌های فلزی خارجی به طور کامل بررسی شد. بازده حذف کادمیم با غلظت اولیه 10 میلی‌گرم در لیتر درpH  برابر 7 و زمان 60 دقیقه با NiFe2O4-CS به 95 درصد رسید. چگالی بالای آمین و هیدروکسیل در کیتوزان، تشکیل کی‌لیت با یون‌های کادمیم را تسهیل می‌سازد و بازده فرایند جذب سطحی را افزایش می‌دهد. مدل سینتیکی شبه مرتبه اول، برازش بهتری با داده‌های تجربی جذب داشت و داده‌های تعادلی با همدمای جذبی لانگمیر به خوبی توصیف شدند. نتایج جذب/واجذب نشان داد که NiFe2O4-CS تهیه شده قابلیت استفاده مجدد در فرایند جذب سطحی را دارا است. مطابق نتایج این پژوهش، NiFe2O4-CS  می‌تواند به‌عنوان یک جاذب بالقوه مؤثر در حذف کادمیم از پساب مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

تصفیه پساب , جذب سطحی , نانوکامپوزیت مغناطیسی , فلزات سنگین