بررسی کارایی نانو کامپوزیت هیدروچار در حذف کادمیم از محلول آبی با استفاده از سطح پاسخ

Abstract

هدف از این مطالعه سنتز و بررسی تأثیر هیدروچار اصلاح شده با نانوذره روی صفر ظرفیتی و تثبیت با سیترات سدیم (HC@nZVZ@SC) در حذف کادمیم از محلول آبی تحت‌تأثیر فاکتورهای مؤثر بر حذف است. بدین منظور عوامل مؤثر بر حذف شامل مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه و pH با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) بر اساس طرح مکعب مرکزی CCD)) برای بهینه‌سازی حذف یون کادمیم (Cd) توسط هیدروچار اصلاح شده با نانوذره روی صفر ظرفیتی و تثبیت با سیترات سدیم از محلول‏های آبی طراحی شد. همچنین برای بررسی بارگذاری موفق نانوذره روی صفر ظرفیتی بر روی هیدروچار از روش‏های طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس(SEM) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (EDX)، طیف‌سنج مادون قرمز (FTIR) و طیف سنجی پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. نتایج EDX، SEM، FTIR و XRD نشان داد که نانوذره روی صفر ظرفیتی با موفقیت بر روی هیدروچار بارگذاری شد. مقدار P-value کمتر از 0001/0 و R2 بالا (98/0) نشان داد. پیش‏بینی حذف کادمیم از محلول آبی توسط جاذب به خوبی و با دقت بالا توسط مدل طرح مکعب مرکزی انجام شد. نتایج نشان داد که حذف بهینه کادمیم در 7pH= ، غلظت اولیه 75 میلی‏گرم در لیتر، زمان تماس 60 دقیقه و مقدار جاذب 5/1 گرم در لیتر به‏دست آمد که 35/91 درصد بود. به‏طورکلی نتایج این مطالعه نشان داد که هیدروچار اصلاح شده با نانوذره روی صفر ظرفیتی و تثبیت با سیترات سدیم می‏تواند به‏عنوان یک جاذب ارزان قیمت و با کارایی بالا در حذف فلزات سنگین از پساب به ‏کار برده شود. همچنین طرح مکعب مرکزی به‏عنوان یک روش کارآمد و کم‌هزینه در مدل‏سازی و بهینه‏سازی حذف آلاینده‏ها از محلول آبی استفاده شود.