کاربرد نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی آپاتیت در حذف Cd۲+ از محیط های آبی

در این تحقیق نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی آپاتیت به روش هم رسوبی ساخته شدند. نانوذرات ساخته شده با استفاده از دستگاه های الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، اسپکتروفوتومتری تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) مشخصه یابی شدند. الگوی پراش پرتو ایکس نمونه ها ساختار هگزاگونال هیدروکسی آپاتیت و تتراگونال مگمایت را تایید کرد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، نانوذرات تقریبا کروی شکل را نشان داد. میانگین اندازه نانوذرات ۲±۱۹ نانومتر بود. تبدیل فوریه مادون قرمز نشان دهنده تشکیل پیوند های مورد انتظار بود. منحنی پسماند نانوذرات نشان داد که میزان نیروی وادارندگی نانوذرات تقریبا صفر است و نانوذرات خاصیت ابرپارامغناطیس از خود نشان می دهند. در نهایت نانوذرات تهیه شده به منزله جاذب برای حذف یون های کادمیوم از محیط های آبی به کار گرفته شدند. در آزمایش های ناپیوسته جذب یون های کادمیوم اثر عواملی مانند: pH، مقدار جاذب، زمان تعادل و غلظت اولیه یون های کادمیوم بررسی شدند. در گستره PH ۵ تا ۷، زمان تماس ۳۰ دقیقه، مقدار جاذب ۱/۰ گرم و غلظت اولیه ۱۰ تا ۲۰ میلی گرم بر لیتر میزان جذب حداکثر بود. فرایند جذب از مدل هم دمای لانگمویر تبعیت کرد و بیشینه ظرفیت جذب یون های کادمیوم mg/g۷۴۶/۸۴ به دست آمد. نتایج آزمایش های مربوط به جذب یون های کادمیوم نشان داد که نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی آپاتیت دارای درصد حذف بالا و زمان تعادل کوتاه (۳۰ دقیقه) بودند و می توانند به منزله روشی کارآمد در حذف یون های کادمیوم از محیط های آبی استفاده شوند.

Keywords:

روش هم رسوبی , کادمیوم , محیط های آبی , نانوذرات مغناطیسی , هیدروکسی آپاتیت