کاربرد نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی‌آپاتیت در حذف Cd2+ از محیط‌ های آبی

Abstract

در این تحقیق نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی‌آپاتیت به ‌روش هم‌رسوبی ساخته شدند. نانوذرات ساخته‌شده با استفاده از دستگاه‌های الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، اسپکتروفوتومتری تبدیل فوریۀ مادون قرمز (FT-IR) و مغناطیس‌سنج نمونۀ ارتعاشی (VSM) مشخصه‌یابی شدند. الگوی پراش پرتو ایکس نمونه‌ها ساختار هگزاگونال هیدروکسی‌آپاتیت و تتراگونال مگمایت را تأیید کرد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، نانوذرات تقریباً کروی‌شکل را نشان داد. میانگین اندازۀ نانوذرات 2±19 نانومتر بود. تبدیل فوریۀ مادون قرمز نشان‌دهندۀ تشکیل پیوند‌های مورد انتظار بود. منحنی پسماند نانوذرات نشان داد که میزان نیروی وادارندگی نانوذرات تقریباً صفر است و نانوذرات خاصیت ابرپارامغناطیس از خود نشان می‌دهند. در نهایت نانوذرات تهیه‌شده به‌منزلۀ جاذب برای حذف یون‌های کادمیوم از محیط‌های آبی به کار گرفته شدند. در آزمایش‌های ناپیوستۀ جذب یون‌های کادمیوم اثر عواملی مانند: pH، مقدار جاذب، زمان تعادل و غلظت اولیۀ یون‌های کادمیوم بررسی شدند. در گسترۀ PH 5 تا 7، زمان تماس 30 دقیقه، مقدار جاذب 1_/0 گرم و غلظت اولیۀ 10 تا 20 میلی‌گرم بر لیتر میزان جذب حداکثر بود. فرایند جذب از مدل هم‌دمای لانگمویر تبعیت کرد و بیشینۀ ظرفیت جذب یون‌های کادمیوم mg/g746_/84 به ‌دست آمد. نتایج آزمایش‌های مربوط به جذب یون‌های کادمیوم نشان داد که نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی‌آپاتیت دارای درصد حذف بالا و زمان تعادل کوتاه (30 دقیقه) بودند و می‌توانند به‌منزلۀ روشی کارآمد در حذف یون‌های کادمیوم از محیط‌های آبی استفاده شوند.