سنتز نانوالیاف مغناطیسی کیتوسان–زیرکنیوم و کاربرد آن در جذب آرسنیک از پساب: مطالعه سینتیک و ایزوترم جذب

زمینه و هدف: آرسنیک به دلیل داشتن پتانسیل آسیب به سلامت انسان و محیط، به‌عنوان فلزی سنگین و آلاینده‌ای سمی از دیرباز مورد توجه است. یکی از مکانیزم‌های حذف آرسنیک از محیط‌های آبی فرایند جذب است. از این‌رو هدف از این تحقیق بررسی امکان ساخت نانوالیاف مغناطیسی بر پایه کیتوسان – زیرکنیوم جهت جذب آرسنیک از پساب و بررسی سینتیک و ایزوترم جذب آن است. روش بررسی: پس از طراحی آزمایش، سنتز نانو الیاف به روش الکتروریسی انجام شد و فرمولاسیون بهینه تعیین گردید و سپس به بررسی سینتیک و ایزوترم جذب آن پرداخته شد. نانو الیاف سنتز شده با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی مادون قرمز، پراش پرتو ایکس و مغناطیس‌سنجی مورد تجزیه ‌و تحلیل قرار گرفت. یافته­ ها: فرمولاسیون بهینه شامل کیتوسان 2/84 درصد، نانوزیرکنیوم 0/97 درصد و نانوآهن 0/94 درصد به‌دست آمد و مشخص شد الیاف سنتزی از سینتیک شبه درجه اول و ایزوترم فروندلیچ پیروی می­ کند. تاثیر پارامترهای غلظت اولیه آلاینده، زمان تماس و pH بر مقدار جذب مورد بررسی قرار گرفت. همچنین غلظت بهینه نیترات آرسنیک برابر با mg/L 70 ، زمان بهینهmin  45 و pH بهینه برابر با 3 به­دست آمد. نتیجه­ گیری: با توجه به نتایج می ­توان نتیجه گرفت که شکل‌گیری نانوالیاف به­ صورت شبکه منظم بوده و حضور ذرات نانو آهن نیز در بین الیاف سنتزی قابل مشاهده است. همچنین با توجه به شکل آنالیز مغناطیس‌سنجی، مشخص شد که نانو الیاف مغناطیسی کیتوسان-نانوزیرکنیوم به­ خوبی مغناطیسی شده و به صورت فری مغناطیس است. درنهایت می‌توان نتیجه گرفت که نانوجاذب سنتز شده، پتانسیل بالایی جهت حذف آرسنیک از پساب صنایع دارد.

Keywords:

Arsenic , Magnetic nanofibres , Adsorption , Wastewater treatment , Freundlich isotherm , آرسنیک , نانوالیاف مغناطیسی , جذب سطحی , تصفیه پساب , ایزوترم فروندلیچ