جذب کادمیوم با استفاده از گرانولهای کربن فعال پوشیده شده با نانو ذرات اکسید آهن در محلول های آبی و بررسی ایزوترم ها، سینتیک و مکانیسم جذب

سابقه و هدف: کادمیومیکی از فلزات سنگین سمی استو از طریق پساب های صنعتی، خانگی و کشاورزی وارد محیط زیست می شود. با توجه به بالا بودن سطح سمیت کادمیوم و تمایل آن به تجمع در بافت زنده، حذف آن از آب دارای اهمیت زیادی است. هدف از انجام این پژوهش بررسی کارایی کربن فعال پوشیده شده با نانو ذرات اکسیدآهن در حذف کادمیوم و مطالعه سینتیک، ایزوترم و مکانیسم جذب می باشد. مواد و روش ها: مطالعه حاضراز نوع بنیادی- کاربردی بوده است که به صورت آزمایشگاهی انجام شد. برای تعیین خصوصیات جاذب از XRD و SEM و برای بررسی گروه های عملکردی بر روی جاذب از FTIR استفاده شد. فاکتورهای مختلف از قبیل pH، غلظت کادمیوم، زمان تماس و دوز جاذب در حذف کادمیوم بررسی شد. ایزوترم های جذب لانگمویر، فروندلیخ، دوبنین- رادشکوویچ، تمکین و همچنین سینتیک جذب درجه اول و شبه درجه دوم برای توصیف داده های جذب استفاده شدند. یافته ها: براساس نتایج XRD و SEM مشخص شد که قطر نانوذرات اکسیدآهن ۲۰ نانومتر می باشد که به خوبی بر روی کربن فعال پوشش داده شد. با افزایش pH، زمان، غلظت جاذبو کاهش غلظت کادمیوم میزان جذب کادمیوم افزایش پیدا می کند. بیش ترین میزان جذب در ۹pH= (حدود ۹۰ درصد) حاصل شد.داده های ایزوترم جذب از ایزوترم فروندلیخ و سینتیک جذب از مدل شبه درجه دوم پیروی می کند. آنالیز طیف FTIR نشان داد که گروه های عاملی OH، آمین و کربوکسیل نقش مهمی در جذب کادمیوم دارند. استنتاج: با توجه به نتایج به دست آمده می توان از پوشش نانو ذرات برای افزایش راندمان جذب کادمیوم استفاده کرد و آن را به عنوان روش موثر در حذف کادمیوم به کار برد.

Keywords:

Iron Oxide nano particles , adsorption , activated carbon , cadmium , نانو ذرات اکسید آهن , جذب , کربن فعال , کادمیوم