اثر بیوچار پوست بادام زمینی اصلاح شده با پرمنگنات پتاسیم بر حذف کادمیوم از محیط آبی

کادمیوم فلزی تخریب­ناپذیر و یکی از سمی ترین فلزات سنگین است که می تواند وارد اکوسیستم های آبزی شده، در زنجیره غذایی تجمع یابد و تهدیدی جدی برای موجودات آبزی و سلامت انسان باشد. در این پژوهش تاثیر پوست بادام زمینی (PN)، بیوچار اولیه (PBc) و بیوچار مهندسی شده با پرمنگنات پتاسیم (PPBc) در حذف کادمیوم از محیط های آبی مورد بررسی قرار گرفت. برخی ویژگی های جاذب ها نظیر pH، ظرفیت تبادل کاتیونی، گروه های عاملی سطح، مقادیر کربن، نیتروژن، هیدروژن و سطح ویژه اندازه گیری شد. هم دماها (لانگمویر، فروندلیچ و تمکین) و مدل های سینتیکی جذب (شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و ایلوویچ) برای توصیف فرایند جذب مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد پس از اصلاح شیمیایی بیوچار pH، ظرفیت تبادل کاتیونی و گروه های عاملی اکسیژن دار همانند COOH و Mn-O افزایش یافت. حداکثر ظرفیت جذب در زمان تعادل ۱۲۰ دقیقه، مقدار جاذب ۲۵/۰ گرم و pH شش به دست آمد. هم دمای لانگمویر و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم بهترین برازش را بر داده های جذبی داشتند. مقدار RL برای جاذب ها در غلظت های ۱۰ تا ۶۰ میلی گرم بر لیتر کادمیوم بین ۰۲/۰ تا ۳۷/۰ متغیر بود که نشان دهنده مطلوب بودن هم دمای لانگمویر در فرایند جذب بود. نتایج جذب نشان داد که حداکثر ظرفیت جذب کادمیوم به دست آمده از مدل لانگمویر برای بیوچار مهندسی شده (۲۴/۲۸ میلی گرم بر گرم) بالاتر از بیوچار اولیه (۴۰/۱۳ میلی گرم بر گرم) است. پوست بادام زمینی تاثیر فراوانی بر جذب کادمیوم نشان نداد. این پژوهش نشان می دهد که بیوچار مهندسی شده با پرمنگنات پتاسیم می تواند به عنوان جاذبی موثر، مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست در حذف آلودگی کادمیوم مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بیوچار مهندسی شده ، پوست بادام زمینی ، پرمنگنات پتاسیم ، جذب سطحی ، لانگمویر