حذف یون جیوه دو ظرفیتی از محلول های آبی با استفاده از جاذب نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن (مگنتیت) پوشیده شده با کیتوزان

در این مطالعه ابتدا یک روش اصلاح شده تک مرحله ای برای سنتز نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن پوشیده شده با کیتوزان به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و غیر‌سمی به کار رفت. این جاذب سپس برای حذف Hg2+ از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. جهت بهینه سازی پارامتر های موثر در جذب جیوه بر روی جاذب به منظور حذف حداکثری یون های جیوه از محلول های آبی، از طراحی آزمایش به مدل باکس- بنکن استفاده شد. پارامترهای موثر مورد مطالعه در فرآیند جذب بروی نانوجاذب شامل pH (8-5)، غلطت ابتدایی فلز جیوه (8-2 میلی گرم بر لیتر) و مقدار جاذب مرطوب (75/0- 25/0 گرم) بود. با استفاده از آنالیز رگرسیون اطلاعات بدست آمده از 15 آزمایش طراحی شده، یک مدل ریاضی درجه دوم بدست آمد. مطالعات کینتیکی نشان دادند که جذب سطحی از مدل کینتیکی شبه درجه دوم پیروی می کند. ایزوترم جذب سطحی نیز مطابقت مکانیسم جذب سطحی را با دو مدل لانگمویر و فروندلیچ نشان دادند. شرایط بهینه حذف جیوه پیش بینی شده توسط مدل عبارت بودند از: 5=pH، غلظت اولیه جیوه 2/6 میلی گرم بر لیتر و مقدار جاذب مرطوب 67/0گرم که با انجام آزمایشات در این شرایط بدست آمد. حداکثر درصد حذف جیوه به دست آمده در شراسط بهینه پیشنهاد شده توسط مدل، 91/99٪ بود. In this study, chitosan-coated magnetite nanoparticles (CCMN) as a low cost and nontoxic adsorbent was employed to remove Hg2+ from water solutions. To remove the highest percentage of mercury ions, the Box-Behnken model of response surface methodology (RSM) was applied to simultaneously optimize all parameters affecting the adsorption process. The process parameters studied were pH (5-8), initial metal concentration (2-8 mg L-1), and the amount of damped adsorbent (0.25-0.75 g). A second-order mathematical model was developed using regression analysis of experimental data obtained from 15 batch runs. The optimal conditions predicted by the model were: pH = 5, initial concentration of mercury ions = 6.2 mg L-1, and the amount of damped adsorbent = 0.67 g. Confirmatory testing was done and the maximum percentage of Hg2+ removed was found to be 99.91%. Kinetic studies of the adsorption process specified the efficiency of the pseudo second-order kinetic model. The adsorption isotherm was well-fitted to both the Langmuir and Freundlich models.