نانوجاذب مغناطیسی Fe3O4@SiO2 عامل دار شده با EDTA به منظور حذف کادمیوم دو ظرفیتی از محلول های آبی

در این پژوهش، نانوکامپوزیت های مغناطیسی Fe3O4@SiO2 عامل دار شده با اتیلن دی آمین تترااستیک اسید با ساختار هسته-پوسته به منظور حذف یون های کادمیوم دوظرفیتی از محلول های آبی سنتز شده و مورد بررسی قرار گرفتند.

  در مرحله اول، نانوذرات کروی هسته-پوسته Fe3O4@SiO2 با به کارگیری نانوذرات Fe3O4 به عنوان هسته، تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS) به عنوان منبع سیلیکا و پلی وینیل الکل (PVA) به عنوان فعال کننده سطحی سنتز شدند. سپس در مرحله بعدی، خصوصیات گروه های عاملی سطحی، ساختار کریستالی، خواص مغناطیسی، اندازه و مورفولوژی سطحی این نانوذرات با به کارگیری طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)، میکرسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکرسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، توزیع اندازه ذرات (DLS(، مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) و اندازه گیری سطح ویژه و تخلخل (BET) مورد بررسی، شناسایی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. به خاطر خصوصیات مغناطیسی جاذب، این نانوذرات قابلیت جداسازی ساده از مخلوط واکنش با به کارگیری یک مگنت مغناطیسی و استفاده مجدد در پنج چرخه متوالی بدون کاهش جدی در فعالیت  را دارا می باشد.

به منظور بررسی طبیعت جاذب، آزمایش های گوناگون همچون مقدار جاذب و زمان تماس بررسی و بهینه شدند.  تاثیر مقادیر مختلف و زمان تماس جاذب به منظور حذف یون های کادمیوم دوظرفیتی از محلول های آبی، مقدار جذب ماکزیمم 94% را در دمای محیط نشان می دهد. تمامی نتایج مطالعات نشان می دهند که نانو کامپوزیت سنتزی Fe3O4@SiO2-EDTA یک جاذب موثر، قابل بازیافت با عملکرد عالی برای حذف کادمیوم دوظرفیتی می باشد. همچنین قابلیت بازیافت Fe3O4@SiO2-EDTA به منظور حذف کاتیون دوظرفیتی برای چرخه های متوالی جذب-واجذب مورد بررسی قرار گرفت.