جذب انتخابی جیوه (II) از محلول آبی با استفاده از نانوذرات کیتوزان عامل دار شده با کربن دی سولفید

حذف جیوه از محیط های آبی به سبب مشکلات محیط زیستی آن، توجه زیادی را به خود معطوف داشته است. لذا هدف از این پژوهش حذف جیوه (II) از محلول آبی با سنتز نانو کیتوزان اصلاح شده با گروه عاملی کربن دی سولفید است. در ابتدا نانوکیتوزان با استفاده از اسید سیتریک به عنوان عامل اتصال دهنده عرضی دوستدار محیط زیست، سنتز شد و سپس با گروه کربن دی سولفید عامل دار شد. آنالیز های طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای پروتون، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی و تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی عبوری به منظور تشخیص و بررسی ویژگی های نانوجاذب سنتز شده انجام شد. فرایند جذب یون جیوه در محلول سنتز شده یون فلزی در سیستم ناپیوسته در شرایط مختلف (pH، دما، زمان تماس، غلظت اولیه یون فلزی و میزان جاذب) بررسی شد. روند جذب برای بررسی میزان تطابق داده ها با مدل های همدمای فروندلیچ و لانگمیر و نیز سینتیک و ترمودینامیک جذب در سیستم ناپیوسته صورت گرفت. استفاده مجدد از جاذب سنتز شده توسط اسید کلریدریک 5/0 مولار انجام و همچنین اثر یون های مداخله گر برای انتخاب پذیری نانوجاذب سنتز شده بررسی شد. آنالیزها انجام موفق مراحل سنتز و عاملدار کردن نانوجاذب را تایید کردند. 7=pH، مقدار 15/0 گرم در لیتر جاذب، غلظت 30 میلی گرم بر گرم یون جیوه و زمان تماس 120 دقیقه به عنوان مقدار بهینه تعیین شد. از میان مدل های همدمای جذبی، مدل لانگمیر به عنوان مدل مناسب برای این جاذب برازش شد. بیشترین ظرفیت جذب تعادلی برای یون جیوه 03/303 میلی گرم بر گرم به دست آمد. نتایج سینتیک و مکانیسم جذب نیز نشان داد که روند جذب یون جیوه پیروی بهتری از مدل سینتیکی شبه درجه دوم داشته است. نتایج ترمودینامیک نشان داد که فرایند جذب یک فرایند خودبخودی و گرماده است. نتایج بازیابی جاذب سنتز شده طی 5 چرخه متوالی جذب- بازجذب، بیش از 95 درصد بازیابی را نشان داد. نتایج اثر یون های مزاحم نشان داد که درصد حذف جیوه با عامل دار کردن نانوکیتوزان با گروه عاملی کربن دی سولفید تا حدود بیش از 88 درصد افزایش یافت و جاذب سنتز شده دارای گزینش پذیری زیادی برای یون جیوه است. باتوجه به اینکه در پساب واقعی، میزان یون جیوه و سایر عناصر مداخله گر، در مقدار کمتری است، بنابراین با توجه به راندمان زیاد حذف جاذب، انتظار کاهش مقدار جیوه تا به حد مجاز تعیین شده به وسیله جاذب سنتز شده وجود دارد. به طور کلی نتایج نشان داد نانوکیتوزان گوگرددار سنتز شده، به علت ظرفیت جذب زیاد جیوه و توانایی حذف آن به مقدار مجاز تعیین شده توسط EPA، قابلیت استفاده مجدد و گزینش پذیری برای جذب یون فلزی جیوه، به عنوان جاذب موثر ارزان قیمت برای حذف جیوه از پساب واقعی می تواند استفاده شود.