Adsorption of Copper, Zinc and Lead Metal Ions from Aqueous Samples Using Fe3O4 Magnetic Nanoparticles Modified with Alizarin Red S

نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 اصلاح شده با آليزارين قرمز اس براي حذف چند يون فلزي از محلول آبي استفاده شد. اندازه و ريخت شناسي نانوذرات بوسيله تكنيك هاي TEM، XRD وFTIR تعيين گرديد. مطالعات جذب سطحي يون هاي مورد نظر در سيستم ثابت انجام گرفت. جذب سطحي برسطح نانوذرات (ARS-Fe3O4) تحت تاثير چندين پارامتر تجزيه اي مانند: pH اوليه، غلظت يون هاي فلزي، مقدار جاذب، زمان تماس و درجه حرارت مي باشد. نتايج آزمايشات نشان داد كه نانوذرات (ARS-Fe3O4) بطور كمي يون هاي مورد نظر را حذف مي نمايد. ماكزيمم ظرفيت جذب سطحي نانوذرات برطبق مدل لانگمير 0/50، 7/22 و 7/21 ميلي گرم هريك از يون هاي Zn2+، Cu2+ و Pb2+ بر گرم نانوذرات مي باشد. محاسبات همدما نشان داد كه داده هاي تعادلي با مدل لانگمير نسبت به ساير مدل ها تطابق بهتري دارد. داده هاي سينتيكي جذب سطحي يون هاي Zn2+، Cu2+ و Pb2+ برروي جاذب تهيه شده با معادله سينتيكي شبه درجه دوم بهتر توصيف مي شود. فرآيند جذب سطحي در مورد هر سه يون مورد مطالعه گرماگير است و اين يون هاي فلزي توسط 2 ميلي ليتر محلول اسيد كلريدريك 1/0 مول بر ليتر از سطح جاذب واجذب مي گردد.

Fe3O4 magnetic nanoparticles modified with alizarin red S (ARS-Fe3O4) were used for the removal of several metal ions from aqueous solution. The mean size and the surface morphology of the nanoparticles were characterized by TEM, XRD and FTIR techniques. Adsorption studies of mentioned metal ions were performed in batch system. The adsorption of metal ions onto ARS-Fe3O4 nanoparticles was affected by the several analytical parameters such as an initial pH, metal ions concentration, adsorbent amount, contact time and temperature. Experimental results indicated that ARS-Fe3O4 nanoparticles were quantitatively removed. The maximum adsorption capacities of ARS-Fe3O4 for the Langmuir model were 50.0, 22.7 and 21.7 mg of metal ions per gram of nanoparticle for Zn2+, Cu2+ and Pb2+, respectively. The isotherm evaluations revealed that the Langmuir model attained better fits to the equilibrium data than the othermodels. The kinetic data of adsorption of Zn2+, Cu2+ and Pb2+ ions on the synthesized adsorbents were best described by pseudo-second-order equation. The adsorption processesfor three metal ions were endothermic. Metal ions were desorbed from nanoparticles by 2 mLHCl solution 0.1 mol L?1.