نانو کامپوزیت کیتوسان مغناطیسی اصلاح شده با زانتات: راهکاری نوین و پایدار برای جذب جیوه (II) از محلول آبی

نویسندگان

1 گروه علوم پایه، دانشکدة گیاهان دارویی، دانشگاه تخصصی فناوری‌های نوین آمل، آمل، ایران.

2 گروه محیط‌ زیست، دانشکدة محیط‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

3 گروه مهندسی فضای سبز، دانشکدة جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

doi
10.22059/jne.2025.394731.2803
چکیده

جیوه یکی از خطرناکترین عناصر در محیط آبی است که از منابع مختلف وارد آن می­شود. بنابراین هدف از این مطالعه حذف (II) Hg از محلول آبی با سنتز نانو کامپوزیت کیتوسان مغناطیسی اصلاح شده با گروه عاملی زانتات است. به‌منظور تشخیص و بررسی ویژگی­ های نانو کامپوزیت سنتز شده آنالیزهایFTIR ،VSM ، XRD و SEM انجام شد. جذب جیوه با استفاده از جاذب در سیستم ناپیوسته انجام شد و پارامترهای جذبی نظیر pH، زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اولیة یون جیوه و دما  مورد بررسی قرار گرفتند. برای اندازه­گیری غلظت یون جیوه از دستگاه جذب اتمی استفاده شد. براساس نتایج آزمایش‌ها، شرایط بهینة جذب در pH=7 ، 0/2 گرم در لیتر جاذب، غلظت اولیة یون جیوه 50 میلی­گرم بر لیتر و زمان تماس90 دقیقه انتخاب شد. در برازش داده ­ها با مدل ­های هم‌دمای لانگمویر و فرندلیخ، مشخص شد که مدل لانگمویر برازش بهتری (0/99 =R2) نسبت به مدل فرندلیخ (0/86 =R2) ارائه می­دهد. بیشینة ظرفیت جذب (qm) به‌دست آمده با مدل لانگمویر 332 میلی‌گرم بر گرم بود. نتایج سینتیک جذب نشان داد که فرآیند جذب از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم پیروی می­کند. نتایج ترمودینامیک نشان داد که فرآیند جذب یک فرآیند خودبه‌خودی و گرماده بوده و جاذب سنتز شده طی پنج چرخة متوالی توسط اسید کلریدریک 0/5 مولار بازیابی شد. همچنین درصد بازیابی یون­ جیوه برای 5 چرخة جذب و بازجذب تنها حدود 7% کاهش داشته است. نتایج نشان داد جاذب سنتز شده از ظرفیت جذب بالایی برخوردار بوده و قابلیت بازیابی و استفادة مجدد این جاذب پایدار بکارگیری آن را در سیستم تصفیة پساب از نظر اقتصادی توجیه می­کند.