سنتز جاذب نانوکامپوزیت مغناطیسی و حذف یون ‌Pb(II) از پساب: اپتیمم‌سازی و مدلسازی فرآیند جذب

Abstract

در مطالعه حاضر نانوکامپوزیت مغناطیسی بر پایه آهن و آمین (Fe3O4-NH2) به روش سالووترمال و گرفتینگ سنتز و به عنوان جاذب برای حذف یونPb(II) از پساب ساختگی مورد استفاده قرار گرفت. برای شناسایی مشخصات ساختاری مواد سنتز شده، ازآنالیزهای XRD و FTIR استفاده شد. روش پاسخ سطحی (RSM)، به منظور ایجاد شرایط بهینه و بررسی اثرات متقابل مهمترین پارامترهای جذب برای حذف Pb(II) با استفاده از نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe3O4-NH2 ‌بکار برده شد. بیشینه ظرفیت جذب و راندمان حذف یون Pb(II)در شرایط بهینه از قبیل (غلظت اولیه Pb(II) (‌‌187 mg/g)، دما (‌40 درجه سانتی‌گراد)‌، مقدار جاذب (‌5/1‌ g/l)‌ و‌ 9/4pH=) به ترتیب 43/133 mg/g و 96% به دست آمد. با توجه به پارامترهای ترمودینامیکی ΔH و ΔG فرایند جذب به‌صورت خودبخودی و گرماگیر است. داده‌های جذب تعادلی با استفاده از مدل‌های ایزوترمی لانگمیر و فرندلیچ بررسی و بیشینه ظرفیت جذب تعادلی لانگمیر معادل 5/169 mg/g برآورد گردید. بر اساس نتایج آزمایش سینتیک، بالاترین میزان جذب در زمان 90 دقیقه اتفاق افتاد و فرایند جذب از مدل سینتیک شبه مرتبه دوم با بیشترین R2، و مقدار K2 برابر با 9/4 (g/mg min) مطابقت بیشتری داشت. بنابراین نانوکامپوزیت مغناطیسی می‌تواند به عنوان جاذبی موثر جهت حذف یون Pb(II)از آب‌های آلوده به کار رود.