مطالعه بهینه‌سازی جذب سطحی کادمیوم با نانوذرّات نقره ساخته‌شده توسط کلرلا ولگاریس

Abstract

زمینه و هدف: کادمیوم یکی از سمّی‌ترین فلزات سنگین موجود در آب است که بیشتر از طریق فاضلاب صنایع وارد منابع آبی می‌شود. نانوذرّات توانایی حذف فلزات سنگین از منابع آبی را از طریق مکانیسم جذب سطحی دارند. هدف از این مطالعه، ساخت نانوذرّات زیستی نقره و مطالعه بهینه‌سازی حذف کادمیوم در محلول‌های آبی بود.

روش تحقیق: نانوذرّات زیستی نقره، از طریق ترکیب عصاره میکروجلبک کلرلا ولگاریس و نیترات نقره سنتز گردید و مشخصات نانوذرّات شامل ساختار ذرّات و اندازه آن، با استفاده از دستگاه‌های FT-IR، SEM و XRD مشخص شد. برای بهینه‌سازی فرآیند جذب سطحی کادمیوم با نانوذرّات زیستی نقره؛ پارامترهای pH، زمان تماس، غلظت اولیه کادمیوم و غلظت نانوذرّات، تحت شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت.

یافته‌ها: نانوذرّات به‌دست‌آمده به‌صورت کروی، منفرد و کریستالی و با اندازه ذرّات 10-45 نانومتر حاصل شد. شرایط 8pH=، غلظت اولیه کادمیوم 5/0میلی‌گرم در لیتر، مقدار جاذب 5/0میلی‌گرم، زمان تماس 10دقیقه، میزان بهینه پارامترهای مؤثّر در جذب سطحی کادمیوم در دمای 30 درجه سانتی‌گراد و سرعت همزن 200 دور در دقیقه به‌دست آمد. ایزوترم جذب یون کادمیوم از مدل لانگمویر (96/0R2>) و فرندلیچ (94/0R2>) تبعیت نمود.

نتیجه‌گیری: در شرایط بهینه، نانوذرات زیستی نقره، توانایی جذب سریع و مؤثّر فلز کادمیوم را دارند؛ بنابراین این نانوذرّات می‌توانند به‌عنوان روشی ارزان‌قیمت، غیرسمّی و دوست‌دار محیط زیست، برای حذف فلزات سنگین در مدت زمان کوتاه مورد استفاده قرار گیرند.