فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

چکیده: آلودگی آب‌ها با فلزات سنگین به ویژه سرب، یکی از مشکلات مهم زیست‌محیطی است که حذف آن مورد توجه پژوهشگران قرار دارد. در این مطالعه، نانوسلولز استخراج‌شده از جلبک کتومرفا روی نانوذرات مغناطیسی آهن (Fe3O4)تثبیت و جاذب مغناطیسی زیستی تهیه شد. عملکرد این جاذب در حذف یون سرب (II) از محلول‌های آبی در شرایط مختلف ( pH، غلظت یون، دما، مقدار جاذب و زمان تماس) بررسی شد. بیشترین میزان جذب معادل 2/5 میلی‌گرم سرب بر یک گرم جاذب بوده که در pH برابر با 5/2، غلظت اولیه 7 میلی‌گرم بر لیتر، دمای 45 درجه سانتی‌گراد، مقدار جاذب 0/018 گرم بر لیتر و زمان تماس 120 دقیقه حاصل می‌شود. افزایش pH تا مقدار بهینه جذب را افزایش داد، اما در مقادیر بالاتر به دلیل تشکیل رسوب هیدروکسید سرب، جذب کاهش یافت. افزایش دما تا 45 درجه سانتی‌گراد جذب را بهبود داد ولی دماهای بالاتر باعث آسیب به گروه‌های فعال جاذب شد. مطالعات نظری با محاسبات شیمی کوانتومی (DFT) نشان داد یون سرب با اکسیژن‌های حلقه سلولزی برهمکنش فیزیکی ایجاد کرده که پایداری جاذب را افزایش می‌دهد. نتیجه کلی اینکه، نانوسلولز-Fe3O4 زیست‌سازگار و مؤثری برای حذف یون سرب از آب است و ترکیب نتایج تجربی و نظری مسیر توسعه جاذب‌های نوین تصفیه آب را هموار می‌کند.