بررسی کارآیی کربن فعال مغناطیسی‌شده با نانوذرّات اکسید آهن در حذف مس (II) از محلول‌های آبی

Abstract

زمینه و هدف: یون‌های مس می‌توانند به‌واسطه تشکیل کمپلکس با ترکیبات آلی و معدنی، اثرات نگران‌کننده‌ای بر سلامتی و محیط زیست داشته باشد. در این مطالعه، اثر کربن فعّال پودری مغناطیسی‌شده توسط نانوذرّات اکسید آهن بر حذف یون مس (II) از محلول‌های آبی، مورد بررسی قرار گرفت.

روش تحقیق: این مطالعه تجربی، در مقیاس آزمایشگاهی و در رژیم جریان ناپیوسته با هدف بررسی اثر پارامترهای مختلفی از جمله: pH، زمان تماس، دوز جاذب و غلظت اولیه بر فرآیند جذب مس (II) توسط کربن فعال پودری مغناطیسی‌شده با نانوذرّات اکسید آهن، انجام شد. برای بررسی خصوصیات جاذب سنتزشده، از عکس‌ها و طیف‌های SEM، TGA و FT-IR استفاده شد. غلظت باقیمانده مس (II)، توسط دستگاه جذب اتمی شعله‌ای در طول موج 8/324 نانومتر قرائت گردید. داده‌های به‌دست آمده، با استفاده از مدل‌های ایزوترمی فروندلیچ و لانگمویر تشریح شد.

یافته‌ها: یافته‌های این مطالعه نشان داد که نانوذرّات سنتزشده می‌توانند بیش از 96% درصد از یون‌های مس را در 10=pH و مدّت‌زمان 2 دقیقه، با دوز جاذب یک‌گرم در لیتر حذف کنند. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که الگوی جذب مس (II)، با مدل لانگمویر انطباق بیشتری دارد.

نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌ها، نانوذرّات سنتزشده مغناطیسی پوشیده‌شده با کربن فعال، در محیط آبی به‌صورت پراکنده بوده و به‌راحتی توسط میدان مغناطیسی خارجی قابل جداسازی هستند. از طرفی به‌دلیل وجود کربن فعال و سایت‌های فعال جذب موجود در ساختار اکسید آهن، قابلیّت جذب سطحی افزایش یافته و این نانوذرّات کارایی بالایی در حذف آلاینده مس از محیط‌های آبی از خود نشان می‌دهند.