Preparation of Nanochitosan as an Effective Sorbent for the Removal of Copper Ions from Aqueous Solutions

يونهاي فلزي موجود در پساب هاي صنعتي به عنوان منبع اصلي آلودگي در نظر گرفته مي شود. در آزمايشات سيستم ناپيوسته، اثر پارامترهاي مختلف مانند pH، زمان تماس، غلظت اوليه و دما بر جذب مس (II) توسط نانو كيتوزان (NCS) مورد بررسي قرار گرفت. نانو كيتوزان بر اساس روش ژل شدن يوني تهيه شد و با استفاده از دستگاه طيف سنجي مادون قرمز (FTIR)و دستگاه ميكروسكوپ الكتروني (SEM) مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. حداكثر جذب مس (II) در pH = 6 بدست آمد. بر اساس داده هاي تجربي براي مقدار mg/l 100 از يون هاي مس، حداكثر ظرفيت جذب نانوذرات كيتوزان mg/g88/26 در دماي 25 درجه سلسيوس صورت پذيرفت. مطالعات تعادلي بر روي داده هاي آزمايش نشان داد مدل لانگماير رفتار داده هاي تجربي را بهتر از مدل فرندليچ توصيف مي كند. اطلاعات به دست آمده نشان داد كه معادلات سينيتيكي بر اساس معادله سينيتيكي شبه مرتبه دوم مي باشد. هم چنين نشان داده شد كه NCS داراي پتانسيل بسيار خوبي براي حذف يون هاي مس (II) از محلول هاي آبي داراي غلظت هاي مختلف از يون هاي فلزي است

Heavy metal ions in industrial effluents are considered as major source of pollution. In batch experiments, the effects of various parameters such as pH, contact time, initial concentration, and temperature on the adsorption of Cu (II) by nanochitosan (NCS) was investigated. Nanochitosan was prepared based on ionic gelation and characterized by means of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis. Maximum uptake of Cu (II) was recorded at pH=6. Accordingly, based on the experimental data for the amount of 100 mg/l of copper ions, maximum adsorption capacity by chitosan nanoparticles was 26.88 mg/g at 25°C. Equilibrium data for Cu (II) were fitted well by Langmuir adsorption model with maximum adsorption capacity of 33.33 mg/g at 25°C. The obtained data showed that the adsorption process kinetically proceeded according to pseudo second-order model. It was concluded that NCS had great potential to remove Cu (II) ions from the aqueous solutions at various concentrations of metal ions.