ارزیابی عملکرد پوست بادام و کربوکسی متیل سلولز اصلاح شده با گرافن اکساید در حذف فلزات سنگین نیکل و کادمیوم از آب

نویسندگان

1 گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، همدان، ایران

2 گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان

3 گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، همدان، ایران

4 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، همدان، ایران

doi
10.22075/chem.2020.19393.1775
چکیده

آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا، فلزات سنگین مانند کادمیوم، جیوه، آرسنیک، نیکل، سرب و کروم را در دسته آلاینده های سمی محیط زیستی طبقه بندی کرده است. این عناصر توسط صنایع شیمیایی و دیگر صنایع وارد چرخه محیط زیست، آب ها، محصولات کشاورزی و بدن انسان شده و در نهایت اثرات زیانبار خود را بر انسان اعمال می نماید به همین دلیل جداسازی و حذف فلزات سنگین به عنوان یک امر مهم در کنترل آلاینده های محیط زیستی محسوب می شود. در سال های اخیر استفاده از نانو ذرات به عنوان جاذب هایی با بازده جذب بالا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. نانو گرافن اکساید که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته شده است، به دلیل داشتن سطح ویژه بالا در دسته جاذب ها با ظرفیت بالا دسته بندی می شود. در این تحقیق علاوه بر گرافن اکساید، از پوست بادام و کربوکسی متیل سلولز به منظور ارتقای راندمان حذف فلزات سنگین استفاده شد. هدف از این پژوهش سنتز نانو ذرات گرافن اکساید اصلاح شده با پوست بادام و کربوکسی متیل سلولز و همچنین ارزیابی عملکرد آن در حذف نیکل و کادمیوم از آب می باشد. نانو گرافن اکساید اصلاح شده با روش فریز درایینگ سنتز و برای مشخصه یابی نانوذرات سنتز شده از روش های طیف سنجی مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. اثر پارامترهای مختلف همچون پی اچ محلول، زمان تماس و مقدار جاذب مورد بررسی قرار گرفته شد و مقادیر بهینه هر کدام از پارامترها مشخص شد. مدل سازی فرآیند جذب با استفاده از دو مدل ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ مورد بررسی قرار گرفت و نتایج به دست آمده نشان از همخوان بودن میزان جذب با مدل ایزوترم لانگمویر برای عنصر نیکل و ایزوترم فروندلیچ برای جذب کادمیوم است. نتایج تحقیق نشان داد نانو ذرات اصلاح شده نسبت به اصلاح نشده ظرفیت جذب بهتر داشته و کارایی آن جهت حدف عنصر کادمیوم بیشتر از نیکل می باشد.