بررسی راندمان حذف سیلیکا آئروژل اصلاح شده در حذف فلزات سنگین از محلول های آبی

سیلیکا آئروژل، ذرات نانو متخلخل از سیلیکا بوده، سبک ترین ماده جامد مصنوعی می باشد. از ویژگی های بارز این ماده، مساحت سطح بالا (m2.g-11500)، دانسیته کم (g.cm-303/0 <) و میزان تخلخل بالا (99 درصد) می باشد. در این پژوهش، سیلیکا آئروژل به عنوان جاذب کاتیون های فلزات سنگین از محلول های آبی، مورد بررسی قرار گرفت.
سیلیکا آئروژل به روش سل ژل سنتز شد و سطح آن توسط آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان اصلاح شد. سیلیکا آئروژل اصلاح سطح شده با روش های SEM و BET مطالعه شد. سپس، توانایی آن در جذب کاتیون هایPb2+، Cd2+، Zn2+ و Ni2+ بررسی شد. در نهایت پارامترهای مؤثر بر جذب از جمله pH برابر (12-2)، زمان تماس (48-0 ساعت)، میزان جاذب (5/1-0 گرم) و غلظت فلزات (500-0 میلی گرم بر لیتر) مورد بررسی قرار گرفت.
جذب بهینه برای تمام کاتیون ها در pH برابر 6 و برای کادمیوم در pH برابر 8 رخ داد. زمان تماس بهینه نیز برای جذب تمام کاتیون های مورد مطالعه برابر 24 ساعت بود. بررسی ایزوترم های Langmuir و Freundlich نشان داد که داده های به دست آمده از کاتیون های مورد بررسی با هر دو ایزوترم مطابقت دارد. بالاترین ظرفیت جذبی جاذب به ترتیب g 45/45، g 71/35، g 00/40 و g 48/34 از کاتیون های Pb2+، Cd2+، Ni2+ و Zn2+ بر mg جاذب به دست آمد.
به طور کلی نتایج حاصل از آزمایشات انجام شده حاکی از توانایی بالای جذب کاتیون هایPb2+، Cd2+، Ni2+ و Zn2+ توسط سیلیکا آئروژل اصلاح سطح شده با آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان بود؛ به طوری که می توان از آن در تصفیه آب و فاضلاب های صنعتی و شهری استفاده کرد.