نانوبیوچار به عنوان یک جاذب زیست پایدار برای حذف موثر یون کادمیوم از محلول های آبی

هدف و زمینه: این پژوهش با هدف بررسی کارایی جاذب نانوبیوچار (Nano-Biochar) در حذف یون های کادمیوم (Cd²+) از محلول های آبی انجام شد. توسعه ی مواد زیست پایه با ساختار نانومتری به منظور ارتقای توان جذب و کاهش آلودگی های فلزات سنگین از اهداف اصلی این مطالعه بود. روش کار: نانوبیوچار از بیوچار اولیه از طریق فرآیند نانوساخت سازی تهیه گردید. برای انجام آزمایش ها، محلول های آبی با غلظت اولیه ۱۰۰ میلی گرم بر لیتر از نیترات کادمیوم چهارآبه (Cd(NO۳)۲⋅۴H۲O) تهیه شدند. در هر آزمایش، مقدار ۰.۵ گرم از جاذب در ۵۰ میلی لیتر از محلول استاندارد در دمای محیط و با هم زدن در شیکر با سرعت ۱۸۰ دور بر دقیقه به مدت ۲۴۰ دقیقه تماس داده شد. پس از جداسازی جاذب، غلظت باقیمانده ی کادمیوم به وسیله ی دستگاه جذب اتمی (AAS) مدل SavantAA از شرکت GBC اندازه گیری گردید. همچنین برای بررسی ساختار و ویژگی های فیزیکوشیمیایی جاذب از آنالیزهای FTIR و BET استفاده شد. یافته ها: نتایج آزمایش ها نشان داد که نانوبیوچار توانست بیش از ۹۹.۷ درصد از یون های Cd²+ را از محلول حذف نماید. نتایج آنالیز FTIR بیانگر وجود گروه های عاملی اکسیژنی فعال نظیر –OH و C=O در سطح نانوبیوچار بود، در حالی که نتایج BET حاکی از ساختار مزوپوری و سطح ویژه قابل توجه جاذب می باشد. این ویژگی ها موجب افزایش کارایی و تسهیل فرایند جذب یون های فلزی شدند. نتیجه گیری: نتایج حاصل نشان می دهد که نانوبیوچار به عنوان یک جاذب زیست پایه، کم هزینه و سازگار با محیط زیست، قابلیت بالایی در حذف کادمیوم از محیط های آبی دارد. انتظار می رود توسعه و به کارگیری این نوع جاذب ها بتواند در آینده به عنوان روشی موثر و پایدار برای تصفیه پساب های صنعتی و حفاظت از اکوسیستم های آبی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

نانوبیوچار ، جذب سطحی ، کادمیوم ، نیترات کادمیوم چهارآبه ، محیط زیست