مقایسه کارایی بیوچار کاه وکلش برنج و هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آلومینیوم در حذف سرب از محلول آبی

آلودگی سرب به منابع آب به عنوان یک چالش زیست محیطی، نیازمند توسعه روش های بسیار کارآمد برای رفع آلودگی مانند استفاده از جاذب های کارآمد، غیرسمی و کم هزینه است. این مطالعه با هدف مقایسه عملکرد بیوچار پوسته برنج (RHB) و هیدروکسیدهای دوگانه لایه ای (Mg/Al-LDH) در حذف سرب از محلول های آبی انجام شد. در این مطالعه، بیوچار از پیرولیز بقایای کاه و کلش برنج در دمای ۵۰۰ درجه سلسیوس تحت شرایط محدود اکسیژن و هیدروکسیدهای دوگانه لایه ای منیزیم/آلومینیوم با نسبت ۲:۱ به روش هم رسوبی تهیه شد. ارزیابی پارامترهایی شامل سینتیک جذب، ایزوترم و pH اولیه محلول بر جذب سرب انجام شد. طبق نتایج، مطالعات سینتیکی نشان داد که جذب سرب توسط RHB و LDH به ترتیب در ۶۰ و ۲۴۰ دقیقه به تعادل می رسد و مدل سینتیکی شبه درجه دوم توانایی بالایی در پیش بینی سینتیک جذب نشان داد. با افزایش pH اولیه محلول، جذب سرب توسط هر دو جاذب افزایش یافت. مدل های لانگمویر توانایی بالایی در پیش بینی رفتار جذب سرب توسط جاذب ها نشان دادند. حداکثر ظرفیت جذب سرب توسط RHB و LDH به ترتیب ۸۳/۲۹۷ و ۴۶/۱۷۳ میلی گرم بر گرم بود. مطالعات مکانیکی نشان داد که حذف سرب توسط بیوچار عمدتا از طریق تبادل کاتیونی و تشکیل کمپلکس های سطحی با گروه های عاملی حاوی اکسیژن رخ می دهد، در حالی که در LDH، فرآیند حذف به دلیل محدود بودن مکان های فعال در منافذ ریز محدود است. نتایج این مطالعه تایید می کند که بیوچار پوسته برنج می تواند به دلیل دسترسی بالای مکان های فعال و عملکرد پایدار در طیف وسیعی از pH، به عنوان یک گزینه برتر، کم هزینه، غیرسمی و سازگار با محیط زیست برای رفع آلودگی سرب از محیط های آبی در نظر گرفته شود.

کلیدواژه ها:

آلودگی ، جاذب ، سینتیک ، ایزوترم ، لانگمویر