بررسی کارایی نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن اصلاح شده با -3 مرکاپتوپروپیل تری متوکسی سیلان در حذف یون های فلزی سرب و کادمیوم از محیط آبی: مطالعه کینتیک و ایزوترم جذب

زمینه و اهداف: در سالهای اخیر، مساله آلودگی محیطهای آبی با فلزات سنگین بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است. بدین منظور، مطالعه حاضر با هدف کارایی نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن اصلاح شده با -3 مرکاپتوپروپیل تری متوکسی سیلان در حذف یونهای فلزی سرب و کادمیوم را از محیط آبی انجام گرفت.مواد و روشها: در مطالعه حاضر نانوذرات مغناطیسی Fe3O4@SiO2-SH به روش ساده همرسوبی در دمای 80 درجه سلسیوس سنتز شد و سپس ساختار و مورفولوژی آن با استفاده از دستگاههای XRD، FT-IR، SEM و TEM مورد شناسایی قرار گرفت. در نهایت آزمایشات جذب بر روی محلول آبی انجام گرفت. در کلیه مراحل انجام پژوهش، موازین اخلاقی، مراعات گردید.یافته ها: طبق نتایج، نانوذرات Fe3O4@SiO2-SH دارای توزیع یکنواخت با هسته کروی Fe3O4 و پوسته SiO2 میباشد که توسط لیگاندهای تیول اصالح شده است. همچنین اثر پارامترهایی نظیر pH، دوز جاذب و مدت زمان تماس بر درصد حذف یونهای فلزی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد pH معادل با 5 و 6 به ترتیب برای سرب و کادمیوم، زمان تماس 40 دقیقه و دوز جاذب 0/8 g/L شرایط بهینه مناسب جهت حذف یونهای فلزی از محلول است. معادلات کینتیک و ایزوترم بر این نکته تاکید داشت که روند جذب دو یون فلزی از مدل کینتیک شبه درجه دوم )R2<0/98( و ایزوترم دمایی لانگمویر )R2<0/98( تبعیت میکند.نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل، نانو ذرات سنتز شده Fe3O4@SiO2-SH تحت شرایط بهینه میتواند کارایی مناسبی در حذف یونهای فلزی سرب و کادمیوم از محلولهای آبی داشته باشد.

کلیدواژه ها:

جذب سطحی ، نانوذره Fe3O4@SiO2-SH ، سرب ، کادمیوم ، ایزوترم ، کینتیک