سیلیکا مونولیت با ساختار مزوحفره: سنتز، شناسایی و کاربرد آن برای حذف کادمیم از فاضلاب

یکی از مهمترین مسایل دنیای امروز، آلودگی آب در اثر فلزات سمی و خطرناک می باشد. از جمله فلزات سمی که از طریق صنایع مختلف وارد آبهای سطحی و زیرزمینی می شود، کادمیم است. در این مقاله، سیلیکا مونولیت بر پایه پلی اتیلن اکساید، با ساختار تخلخلی یکنواخت سنتز شد و برای حذف یونهای کادمیم از محیط آبی استفاده شد. خواص شیمیایی و فیزیکی سیلیکا مونولیت با تکنیکهای SEM، BET و FTIR شناسایی شد. نتایج آنالیزهای BETو SEM نشان داد که مونولیت دارای ساختار مزو حفره می باشد و مساحت سطح ویژه 543 مترمربع بر گرم است. سیلیکا مونولیت سنتز شده به عنوان جاذب برای حذف کادمیم در یک فرآیند جذب سطحی ناپیوسته استفاده شد و اثر پارامترهای عملیاتی از جمله pH، غلظت اولیه فلز، میزان جاذب، و زمان تماس بررسی شد. از روش طراحی آزمایش مرکب مرکزی به منظور بهینه سازی اثر پارامترهای عملیاتی استفاده شد. نتایج طراحی آزمایش نشان از اهمیت پارامتر pH و مقدار جاذب داشتند. تحلیل داده های تعادلی نشان داد که حداکثر ظرفیت جذب مونولیت سنتز شده برابر با 153 میلی گرم کادمیم بر گرم مونولیت می باشد. داده های سینتیکی با مدل های مختلف آنالیز شدند و نتایج حاصل نشان از اهمیت جذب شیمیایی دارند. نتایج احیاء جاذب و استفاده مجدد از آن به عنوان جاذب نشان داد که مونولیت سنتزشده توانایی بالای برای جذب یونهای فلزی سنگین از یک محلول آبی دارد و می تواند به عنوان یک گزینه مناسب برای تصفیه آب در ابعاد صنعتی باشد.