کیتوزان پوست میگوی اصلاح‌شده: سنتز، شناسایی و کاربرد برای حذف فسفات از پساب

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه یاسوج

2 دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه یاسوج

3 دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه یاسوج

doi
10.22034/ijche.2025.495992.1485
چکیده

وجود فسفات در آب‌های آلوده یکی‌از مهم‌ترین مشکلات زیست‌محیطی است. هدف این مطالعه، حذف فسفات از پساب شهری به‌وسیلۀ کامپوزیت سه‌جزئی کیتوزان پوستۀ میگو/ کربن فعال/ نانوذرات آهن سنتزشده‌با روش سونوشیمیایی بود. کیتوزان از پوستۀ میگو باروش سونوشیمیایی سنتزشد و سپس، بااستفاده‌از کربن فعال‌شدۀ پوست پرتقال با سنتز کامپوزیت سه‌جزئی کیتوزان/ کربن فعال/ نانوذرات آهن (1CACIC) اصلاح‌شد. شناسایی گروه‌های عاملی کامپوزیت، ریخت‌شناسی سطح و منافذ آن و خواص تخلخل با شگرد‌های FTIR، SEM و BET بررسی‌شد. اثر pH محلول(6-1)، مقدار جاذب (0/15-0/05 گرم) و غلظت آلاینده (mg/L 100-20) بر عملیات جذب بررسی‌شد و شرایط عملیاتی بهینه بااستفاده‌از طرح مرکب مرکزی تعیین‌شد. الگوهای جنبشی شبه درجۀ اول، شبه درجۀ دوم، نفوذ درون‌ذره و بوید برای به تصویرکشیدن داده­های جنبشی و هم‌چنین، ایزوترم‌های فروندلیچ، لانگمویر، و دوبینین- رادوشکویچ برای تحلیل تعادل داده­های جذب استفاده‌شد. نتایج نشان‌داد که جذب سینتیک شبه درجۀ دوم را تأییدمی‌کند (R2=1). هم‌چنین، در بین ایزوترم‌های مورد مطالعه، الگوی لانگمویر به‌خوبی جذب فسفات روی کامپوزیت را توصیف‌کرد (0/9996=R2) و حداکثر ظرفیت جذب 312/5 میلی‌گرم‌برگرم کامپوزیت بود. pH بهینۀ جذب فسفات 5/92 بود. میزان فسفات جذب‌شده‌باCACIC  در شرایط بهینه برابربا mg/g 97/05 به‌دست‌آمد. به‌طور کلی، می‌توان‌گفت که کامپوزیت کیتوزان/ کربن فعال پوست پرتقال/ نانوذرات آهن عملکرد خوبی در فرایند جذب یون فسفات در فرایند جذب ناپیوسته دارد.