سنتز نانوکامپوزیت نشاسته- آهن اکسید به روش هم رسوبی و استفاده از آن برای جذب نیکل و کادمیوم از فاضلاب

آلوده شدن محیط زیست به فلزات سنگین سبب آلودگی آب و محصولات کشاورزی شده است. این فلزات ویژگی تجمع پذیری زیستی دارند و ورود آن ها به بدن انسان بیماری های زیادی به همراه خواهد داشت. بنابراین مطالعه در زمینه بی خطر سازی آن ها دارای اهمیت است. هدف از این تحقیق سنتز و بررسی کارایی نانوکامپوزیت نشاسته- آهن اکسید در حذف دو فلز سنگین نیکل و کادمیوم از فاضلاب می‫باشد.

در این پژوهش تلاش شده است تا از پلیمر طبیعی نشاسته برای تهیه نانوکامپوزیت نشاسته- آهن اکسید استفاده شود. ویژگی های ساختاری و گروه های عاملی آن با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی از نوع گسیل میدانی (FE-SEM)، تجزیه عنصری (EDX) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) مورد بررسی قرار گرفت. سپس کارایی نانوکامپوزیت نشاسته- آهن اکسید به عنوان جاذب برای حذف فلزات سنگین نیکل و کادمیوم به روش پیوسته از محلول های سنتزی بررسی شد. به این منظور، محلول آبی مادر با غلظت 1000 میلی گرم بر لیتر از فلزات نیکل و کادمیوم تهیه شد. اثر مقدار جاذب، pH و زمان تماس در فرایند حذف مطالعه شد. ضریب همبستگی هم دما لانگمویر، فروندلیچ و تمکین نیز بررسی شدند.

نانوکامپوزیت سنتز شده از کارآیی مناسبی در حذف نیکل و کادمیوم برخوردار است. به طوری که بیشترین مقدار جذب با 05/0 گرم از جاذب تهیه شده از محلول با غلظت 10 میلی گرم بر لیتر از یون‫های نیکل و کادمیوم و pH برابر 4 به دست آمد. با افزایش مقدار pH راندمان جذب افزایش یافت که نشان دهنده ساز وکار تبادل یونی است. فرآیند جذب فلز کادمیوم از معادله فروندلیچ پیروی می کند درحالی که فلز نیکل از هیچ کدام از معادله ها پیروی نمی کند. ضریب همبستگی معادله های سینتیکی هر دو فلز با همبستگی بسیار مناسب، انطباق خوبی با معادله شبه درجه دوم نشان داد.

نتایج نشان دادند که جاذب تهیه شده کارایی مناسبی در حذف فلزات سنگین نیکل و کادمیوم دارد. با توجه به این که آزمایش در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد کاربرد این روش در صنعت باید از جنبه اقتصادی مورد بررسی قرار گیرد.