کاربرد کامپوزیت Fe2O3-CuO برای حذف یون‌های سرب (II) از محلول‌های آبی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار شیمی تجزیه، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناس ارشد شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 دانشجوی دکترای مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش قابلیت جذبی کامپوزیت CuO-Fe2O3 برای حذف یون سرب از محلول‌های آبی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش‌های جذبی غیر پیوسته برای بررسی تأثیر عامل‌های pH، مقدار جاذب، زمان و غلظت اولیه انجام شد. شرایط بهینه به صورت pH برابر 5، غلظت اولیه برابر 25mgl-1 ، مقدار جاذب 0/1گرم و زمان 10 دقیقه به دست آمد که در این شرایط درصد حذف 99% است. مطالعات سینتیکی نشان داد که زمان تعادل در مدت 10 دقیقه بوده و بهترین برازش از معادله‌ی سرعت درجه دوم تبعیت می‌کند. آزمایش‌های مربوط به بازیابی مجدد نشانگر آن بود که کامپوزیت CuO-Fe2O3 می‌تواند به طور مناسبی بارها برای حذف مورد استفاده قرار گیرد. تأثیر یون‌های خارجی +Ni2+ ،Mg2+ ،Ag و +Zn2 روی حذف یون سرب مورد مطالعه قرار گرفتند و نتیجه این مطالعه نشان داد که این یون‌ها در جذب یون سرب مزاحمت جدی ایجاد نمی‌کنند. هم‌چنین کامپوزیت فوق برای حذف یون سرب در پساب صنعت باطری سازی به کار برده شد و غلظت یون سرب تا زیر حد تشخیص کاهش پیدا کرد. ثابت‌های جذبی با استفاده از نمودارهای هم دمای لانگمیر و فروندلیش به دست آمدند ولی داده‌های تجربی برازش مناسب‌تری با مدل لانگمیر داشته و ظرفیت جذبی بیشینه 333mg g-1 نشانگر توان مناسب جذبی نانوکامپوزیت است. 

کلیدواژه‌ها


[1] Connell, D.W.; Birkinshaw, C.; Dwyer, T.F.; Bioresource Technology, 99, 6709-6724, 2008.
[2] Goel, J.; Kadirvelu, K.; Rajagopal, C.; Batch and Column Studies, 125, 149-159, 2005.
[3] Zolfaghari, G.; Esmaili-Sari, A.; Anbia, M.; Younesi, H.; Amirmahmoodi., Sh.; HazardousMaterials, 192, 1046-1055, 2011.
[4] Zolfaghari, G.; Esmaili-Sari, Ghasempour, S.M.; Environ, 104, 258-265, 2007.
[5] Zolfaghari, G.; Esmaili-Sari, Ghasempour, S.M.; Environ, 109, 830-836, 2009.
[6] Pagliuca, A.; Mufti, G.J.; British Medical Journal, 300, 830-839, 1990.
[7] Aderhold, D.; Williams, C.J.; Edyvean, R.G.; J. Bioresource Technology, 58, 1-6, 1996.
[8] Hu, X.; Lam, F.L.Y.; Cheung, L.M.; Chania, K.F.; Zhao, X.S.; Lu, G.A.; Catal. Today, 68, 129-133, 2001.
[9] Hesampour, M.; Krzyzaniak, A.; Nystrom, M.; Desalination, 222, 212-221, 2008.
[10] Crini, G.; Progress in Polymer Science, 30, 38-70, 2005.
[11] Naiya, T.K.; Bhattacharya, A.K.; Das, S.K.; colloid and Interface Science, 333, 14-26, 2009.
[12] Mosta, M.M.; Mamba, B.B.; Thwala, J.M.; Mesagati, A.M.; Colloid and Interface Science, 359, 210-219, 2011.
[13] Afkhami, A.; Norooa-Asl, R.; Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects,346, 52-57, 2009.
[14] Mallikaryuna, N.N.; Venkataraman, A.;
Talanta, 60, 139-147, 2003.
[15] Wang, J.; Zheng, Sh.; Shao, Y.; Liu, J.; Xu, Z.; Zhu, D.; Colloid and Interface Science: 349, 293-299, 2010.
[16] Yong-Gang, Z.; Hao-Yu, Sh.; Sheng-Dong, D.; Mei-Qin, H.; Hazard. Mater., 182, 295-302, 2010.
[17] Namedo, M.; Bajpai, S.K.; Colloids and surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 320, 161-168, 2008.
[18] Ghorbani, M.; Eisazade, H.; Katal, R.; Vinyl and Additive Technology, 16, 217-221, 2010.
[19] Outokesh, M.; Hosseinpour, M.; Ahmadi, S.J.; Mousavand, T.; Sadjadi, S.; Soltanian, W.; Ind. Eng. Chem. Res., 50, 3540-3554, 2011.
[20] Recillas, S.; Garcia, A.; Gonzalez, A.; Casal, E., Puntes, V.; Desalination, 277, 213-220, 2011.