حذف Ni(II) از نمونه های آبی با استفاده از نانو جاذب گرافن اکسید مغناطیسی پیوند خورده با پلیمر

فلزات سنگین موجود در محلول های آبی، ازجمله نیکل، به دلیل سمیت بالا، پایداری زیست محیطی و قابلیت تجمع در زنجیره غذایی، از مهم ترین آلاینده های تهدیدکننده سلامت انسان و اکوسیستم ها هستند. ازاین رو، توسعه جاذب های کارآمد و مقرون به صرفه برای حذف یون های فلزی از محیط های آبی اهمیتی ویژه دارد .در این پژوهش، نانو کامپوزیت گرافن اکسید مغناطیسی اصلاح شده با کوپلیمر آلیل آمین- وینیل ایمیدازول (Poly-g-MGO) سنتز و به عنوان جاذبی موثر برای حذف یون Ni(II) ارزیابی شد. شرایط بهینه جذب در آزمایش های ناپیوسته شامل pH برابر ۷، زمان تماس ۸۰ دقیقه، مقدار جاذب ۲۵/۰ گرم در لیتر، دمای ۲۹۸ کلوین و غلظت اولیه ۲۰ میلی گرم در لیتر تعیین شد. در شرایط بهینه، درصد حذف یون Ni(II) به ۹۰ درصد رسید. داده های تعادلی بیشترین انطباق را با مدل فروندلیچ نشان دادند که بیانگر ماهیت ناهمگن و چندلایه ای فرایند جذب است. حداکثر ظرفیت جذب تک لایه بر اساس مدل لانگمیر ۳۶۶/۱۳۳ میلی گرم بر گرم محاسبه شد. کاهش ظرفیت جذب با افزایش دما از ۲۹۸ تا ۳۲۸ کلوین نشان دهنده ماهیت گرماده فرایند بود. نتایج سینتیکی نیز بیانگر نقش موثر نفوذ درون ذره ای در مکانیسم کنترل کننده جذب بودند. علاوه براین، عملکرد جاذب در نمونه های واقعی شامل آب لوله کشی، آب رودخانه زاینده رود و پساب صنعتی اسپنت کاستیک بررسی شد که کاهش قابل توجه درصد حذف در نمونه پساب صنعتی ناشی از رقابت یون های مزاحم بود. یافته ها نشان دادند که نانو کامپوزیت Poly-g-MGO دارای ظرفیت جذب بالا، رفتار سینتیکی مناسب و عملکرد قابل قبول در حذف یون Ni(II) از نمونه های آبی است و قابلیت بالقوه ای برای کاربرد در تصفیه آب و پساب های صنعتی آلوده به یون نیکل دارد.

کلیدواژه ها:

جذب سطحی ، فلزات سنگین ، نانو جاذب ، جداسازی مغناطیسی ، تصفیه آب