بررسی کارایی برگ کاسنی به عنوان جاذب طبیعی در جذب یون کبالت از محلول های آبی و مقایسه عملکرد آن با جاذب مبتنی بر نانولوله های کربنی اصلاح شده

در این مطالعه از پودر برگ کاسنی فرآوری شده به عنوان جاذب طبیعی برای حذف یون کبالت از محیط های آبی استفاده شد. جاذب بومی فرآوری شده توسط چندین روش از جمله پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی تبدیل فوریه (FTIR)، تخلخل سنجی Brunauer-Emmet-Teller) BET) و آنالیزور اندازه ذرات (PSA) مشخصه یابی شد. مجموعه ای از آزمایش ها برای تشخیص شرایط بهینه و بررسی اثرات پارامترهای گوناگون مانند غلظت اولیه ، زمان تماس، مقدار دوز جاذب، pH محلول و دما بر روی درصد جذب انجام شد. شرایط بهینه به دست آمده برای حذف کبالت عبارتند از: 8-6=pH ، زمان تماس 20 دقیقه، دوز جاذب 20 میلی گرم و غلظت اولیه 15 (میلی گرم بر لیتر). داده های جذب نشان داد که روند جذب با ایزوترم لانگمویر سازگارتر است. داده های سینتیکی با مدل شبه مرتبه دوم با ضریب همبستگی معتبر مطابقت داشتند. محاسبه مقادیر ترمودینامیکی نشان داد که روند جذب به صورت خودبخودی، با کاهش آنتروپی و گرمازا است. سرانجام جاذب معرفی شده با جاذب قوی مانند نانولوله کربنی که با نانوذرات نقره دوپه شده بود (Ag2O-MWCNT) مقایسه شد. شرایط بهینه برای حذف یون کبالت توسط جاذب سنتزی فرآوری شده عبارت بودند از: غلظت اولیه 10 میلی گرم بر لیتر ، زمان تماس 40 دقیقه ، مقدار جاذب 30 میلی گرم و 7=pH. داده های جذب نشان داد که فرایند جذب برای یون کبالت با ایزوترم فروندلیچ سازگار است. داده های سینتیکی با مدل شبه مرتبه دوم با ضریب همبستگی معتبر مطابقت داشتند. محاسبه مقادیر ترمودینامیکی نشان داد که روند جذب به صورت خودبخودی و گرما زا بوده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد جاذب طبیعی معرفی شده حتی بهتر از جاذب سنتزی و گران قیمت عمل می کند و در صورتی که فراوری ها و اصلاحات بیشتری بر روی این جاذب انجام گیرد، چشم انداز امیدوارکننده ای را فراهم می کند.