بهینه سازی پرلیت با نانوذرات هیبریدی فریت منگنز، برای جذب یون های فلزات سنگین از محلولهای آبی

حاضر با هدف شناسایی یک جاذب توانمند، ارزان قیمت و سازگار با محیط زیست برای حذف آلایندگی یون های سرب و نیکل از محلول های آبی انجام گرفت . ابتدا ذرات پرلیت همراه نانوذرات فریت منگنز سابیده شد تا به صورت نانوهیبرید پرلیت - فریت منگنز همگن درآمدو به عنوان جاذب مورد بررسی قرار گرفت . شناسایی ساختار نانوهیبرید حاصل به وسیله روش های تجزیه ای پراش پرتو ایکس ( XRD) میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) بررسی و میزان مساحت سطح (BET) نمونه تعیین شد. عوامل موثر در جذب مانند، pH ، مقدار جاذب، زمان تماس، دما و غلظت آلاینده با بررسی یک به یک عوامل بهینه شدند. شرایط بهینه جذب برای غلظت ۵۰ میلی گرم بر لیتر یون های سرب و نیکل در دمای ۳۵ درجه سانتی گراد با مقدار جاذب ۱ گرم برای ۱۰۰ میلی لیتر محلول آبی با pH ۵/۶ تعیین شدند. در این شرایط ۹۹ درصد سرب و ۹۵ درصد نیکل جذب می شوند که به ترتیب معادل ظرفیت جذب ۶۰/۴۹ و ۳۴/۴۸ میلی گرم بر گرم است . ایزوترم جذب و مدل سینتیک جذب مورد بررسی قرار گرفتند. جذب یون های سرب و نیکل بیشترین همخوانی را با مدل لانگمویر نشان می دهند، که نشان دهنده جذب همگن و تک لایه است . مطالعات سینتیکی نشان دادند جذب هر دو یون سرب و نیکل از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم پیروی می کند که نشان می دهد فرایند جذب شیمیایی است . مطالعات ترمودینامیکی نشان دادند، جذب سرب بر روی نانوهیبرید یک فرایند گرمازا و خود به خودی است . با افزایش دما در میزان خود به خودی بودن واکنش سرب تغییری مشاهده نمی شود ولی در مورد نیکل با افزایش دما نرخ خودبخودی بودن واکنش ، افزایش می یابد.

Keywords:

جذب , فلزات سنگین , محلول آبی , پرلیت , نانوذرات هیبریدی