بررسی جذب یون سرب (ΙΙ) از محلول‌های آبی با کلینوپتیلولیت ایرانی اصلاح شده با نانو ذرات(TiO2 و Fe3O4)

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 8، دوره 8، شماره 3، آذر 1393، صفحه 75-83   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

نازنین افشاری^{* 1}؛ منوچهر نیک آذر²؛ وحید کیارستمی³

¹کارشناسی ارشد شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

²استاد مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

³استادیار شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

فلزات سنگین برای گیاهان و جانوران مضرند. فاضلاب‌های صنعتی یکی از منابع آلاینده محیط زیست هستند، بنابراین تصفیه پساب و حذف کاتیون‌های فلزات سنگین از اهمیت زیادی بر خوردارست. در این پژوهش، جذب یون‌های سرب (+Pb2) از محلول‌های آبی با کلینوپتیلولیت (زئولیت طبیعی ایران) تقویت شده با نانو ذرات (TiO2 و Fe3O4)، در شرایط متفاوت به روش ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. برای تهیه نمونه‌ی مورد نظر از روش پراکندگی حالت جامد (SSD) استفاده و مشخصات آن با روش‌های XRD ،BET ،SEM و EDS بررسی شده است. تأثیر عوامل مؤثر از جمله غلظت اولیه فلز، زمان تماس، pH، مقدار جاذب، دما و سرعت لرزننده بر میزان جذب اندازه‌گیری شده است. نتیجه‌های آزمایش‌ها نشان می‌‌دهد که با افزایش غلظت فلز، درصد جذب کاهش اما میزان جذب به ازای واحد وزن جاذب (mg/g) افزایش می‌‌یابد و افزایش pH بیش از 4 تأثیر چندانی بر روی جذب ندارد. نمودارهای هم دمای جذب لانگمویر و فرندلیش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و ظرفیت جذب  109/89mgg-1به دست آمد. با افزایش دما تا
 313K فرایند گرماگیر و پس از آن گرمازاست. درجه واکنش از نوع اول بوده و ثابت سرعت  0/0093min-1در غلظت ppm 100 در دمای  303K است.

کلیدواژه‌ها

سرب؛ حذف؛ نمودار هم‌دما (ایزوترم)‌ جذب؛ کلینوپتیلولیت؛ تیتانیم دی اکسید؛ آهن دی اکسید

مراجع

[1] Baraka, M.A.; New trends in removing heavy metals from industrial wastewater: a review, J. Arabic, 2010.
[2] Babel, S.; Kurniawan, T.A.; J. Hazard. Mater. B., 97, 219–243, 2003.
[3] Erdem, E.; Karapinar, N.; Donat, R.; J. Colloid Interface Sci., 280, 309-314, 2004.
[4] Abdel, S.; Omar, E.; Reiad, N.; ElShafei, A.; Maha, M.; J. Advanced Research, 2011.
[5] Mier Mabel Vaca, Callejas Raymundo Lopez, Gehr Ronald, Cisneros. Blanca E. Jimenez and Alvarez . Pedro, J.J; J. Pergamon, S., 0043-1354, 373-378, 2000.
[6] Jovanovic, M.; Rajic, N.; Obradovic, B.; J. Hazard. Mster, 233-234, 57-64, 2012.
[7] Izidoro Juliana de C; Fungaro Denise A; Abbott Jennifer E; Wang Shaobin; Fuel 103, 827-834, 2013.
[8] Chunfeng Wang; Jiansheng. L.I; Xia Sun; Lianjun Wang; Xiuyun Sun; J. Enviromental sciences 21, 127-136, 2009.
[9] Koukouzas, N.; Vasilatos, Ch.; Itskos, G.; Mitsis, I.; Moutsatsou, A.; J. Hazard. Mater, 173, 581-588, 2010.
[10] Nassar-Nashaat N.; J. Hazard. Mater, 184, 538-546, 2010.
[11] Recillas, S.; Garcia, A.; Gonzalez, E.; Casals, E.; Puntes, V.; Sanchez, A.; Font, X.; J. Desalination, 2011.
[12] Zhang, F.; Zhu, Z.; Dong, Zh.; Cui, Zh.; Wang, H.; Hu, W.; Zhao, P.; Wang, P.; Wei, Sh.; Li, R.; Ma, J.; J. Microchemical, 98, 328-333, 2011.
[13] Panneerselvam, P.; Norhashimah, M.; Kah, A.T.; J. Hazard. Mater., 186, 160-168, 2010.
[14] Badruddoza Abu Zayed M.; Shawon Zayed Bin Zakir; Daniel Tay Wei Jin; Hidajat Kus, Uddi Mohammad Shahab; J. Carbohydrate Polymers, 91, 322-332, 2013.
[15] Girginova Penka I.; Daniel-da-Silva Ana L.; Lopes Claudia B.; Figueira Paula, AmaralVitor S.; Pereira Eduarda; Trindade Tito; Otero Marta; Colloid and Interface, 345, 234-240, 2010.

[16] NataIryanti Fatyasari; Salim Giyanto Wijaya; Lee Cheng-Kang; J. Hazard. Mater, 183, 853-858, 2010.
[17] Kragovic, M.; Dakovic, A.; Sekulic, Z.; Trgo, M.; Ugrina, M.; Peri, J.; Gatta, G.D.; J. Applied Surface Science, 258, 3667-3673, 2012.
[18] Kim Seol Ah; Kamala-Kannan Seralathan; Lee Kui-Jae; Park Yool-Jin; Lee Wang-Hyu; Kim Hyung-Moo; Oh Byung-Taek; Shea Patrick J.; J. Chemical Engineering, 217, 54-60, 2013.
[19] Hrenovic, J.; Milenkovic, J.; Daneu, N.; Kepcija, R.; Rajic, N.; J. Chemosphere, 88, 1103-1107, 2012.
[20] Flores-Lopez, N.S.; Castro-Rosas, J.; Ramirez-Bon, R.; Mendoza-Cordova, A.; Larios-Rodriguez, E.; Flores-Acosta, M.; J. Molecular Structure, 1028, 110-115, 2012.
[21] Rajic, N.; Stojakovic, D.; Jovanovic, M.; Zabukovec, L.N.; Mazaj. M.; Kaucic, V.; J. Applied Surface Science, 257, 1524-1532, 2010.
[22] Aguado, J.; Serrano, D.P.; Escola, J.M.; Briones, L.; J. Fuel, 109, 679-686, 2013.
[23] Visa, M.; Carcel, R.A.; Andronic, L.; Duta, A.; J. Catalysis Today, 144, 137-142, 2009.
[24] Park, H.; Park, Y.; Kim, W.; Choi, W.; J. Photochemistry and Photobiology, 15, 1-20, 2013.
[25] Nikazar M.; Gholivand Kh.; Mahanpoor K.; J. Chinese Chemical Society, 54, 1261-1268, 2007.
[26] Nikazar, M.; Gholivand, Kh.; Mahanpoor K.; J. Kinetics and Catalysis, 48, 214-220, 2007.
[27] Dou, B.; Dupont, V.; Pan, W.; Chen, B.; J. Chemical Engineering, 166, 631-638, 2011.