سنتز نانو ذرات کیتوسان و کاربرد آن در جذب یون‌های فلزی سرب از محلولهای آبی

Abstract

استفاده از بیوپلیمرها به‌دلیل تجزیه‌پذیری زیستی و کم هزینه بودن، برای حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب مورد توجه واقع شده است. کیتوسان، پلیمری آب‌دوست و کاتیونی است که از حذف گروههای استیل کیتین در محیط بازی به‌دست می‌آید و به‌عنوان یک جاذب معروف به‌طور گسترده برای حذف فلزات سنگین به‌کار می‌رود. در مطالعه حاضر میزان حذف یون‌های فلزی سرب از محلولهای آبی توسط نانو ذرات کیتوسان مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نانو ذرات کیتوسان از اتصال عرضی کیتوسان با اسید مالئیک سنتز شدند. مشخصات جاذب سنتز شده با طیف سنجی مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی پیمایشی آنالیز گردید. اندازه نانو ذرات در محدوده 65 تا250 نانومتر تعیین شد. آزمایش‌های جذب در سیستم ناپیوسته و در دمای اتاق برای بررسی اثر پارامترهایpH، غلظت اولیه فلز و مقدار جاذب بر فرایند جذب انجام شد. بهینه‌سازی جذب با pH اولیه محلول از 3 تا 6 ، غلظت اولیه یون فلزی از 10 تا 100 میلی‌گرم در لیتر و مقدار جاذب از 1 تا 7/5 گرم در لیتر بررسی گردید. تحت این شرایط بیشینه ظرفیت در جذب غلظت اولیه 100 میلی‌گرم در لیتر، pH برابر 6 و مقدار جاذب 2/5 گرم در لیتر به‌دست آمد. حداکثر حذف مؤثر در غلظت 10 میلی‌گرم در لیتر سرب برابر 86 درصد به دست آمد. داده‌های جذب سطحی با مدل‌های هم‌دمای لانگمیر و فروندلیچ مورد بررسی قرار گرفت. بیشینه مقدار جذب برای Pb(II) توسط مدل لانگمیر 25/8 میلی‌گرم بر گرم به‌دست آمد.