جذب يون سرب توسط كامپوزيت كربن كوانتوم دات دوپ شده با نيتروژن- سديم آلژينات

Lead ion adsorption by sodium alginate-nitrogen doped carbon quantum dot composite

فلزات سنگين به دليل سميت و خطرات جدي كه براي سلامتي انسان و اكوسيستم‌ها به همراه دارند، حائز اهميت هستند به همين دليل حذف آن‌ها از محيط امري ضروري است. جذب سطحي روشي موثر براي حذف فلزات سنگين و مواد خطرناك از فاضلاب است. در اين پژوهش، يك كامپوزيت كم‌هزينه و سازگار با محيط‌زيست از آلژينات سديم، كربن كوانتوم دات دوپ شده با نيتروژن براي جذب فلزات سنگين استفاده گرديد. كربن كوانتوم دات مورد نظر از روشي سبز (زيست توده باكتري) تهيه گرديد.سپس كامپوزيت سديم آلژينات-كربن كوانتوم دات را توليد گرديده و تاثير آن بر روي جذب يون Pb2+ در زمان هاي مختلف، pH و مقدار جاذب بررسي شد. نتايج نشان داد كه بيشترين ميزان جذب سرب در pH 4، با 100 ميلي‌گرم جاذب و در زمان 180 دقيقه بدست مي‌آيد. غلظت اوليه سرب 17.48 ppm بود كه پس از 180 دقيقه به 1.21 ppm كاهش يافت، كه نشان‌دهنده جذب 93 درصدي سرب از محيط آبي است. بنابراين جاذب جديد حاوي كربن كوانتوم دات با منشاء زيستي مي‌تواند بطور موثري براي حذف فلزات سنگين از محيط‌هاي آلوده استفاده گردد.

Heavy metals play a critical role in human health and ecosystems due to their toxicity and potential risks. Therefore, it is imperative to eliminate them from the environment. Surface adsorption has proven to be an effective method for removing heavy metals and hazardous substances from wastewater. In this study, a cost-effective and environmentally friendly composite of sodium alginate-nitrogen doped carbon quantum dots was utilized to adsorb heavy metals. The carbon quantum dots were derived from a sustainable method involving bacterial biomass. Subsequently, the sodium alginate-carbon quantum dot composite was synthesized and its impact on the absorption of Pb2+ ions at varying durations, pH levels, and adsorbent quantities was examined. The results showed that the maximum lead absorption occurred at pH 4, with 100 mg of adsorbent, for time duration of 180 minutes. The initial Pb concentration of 17.48 ppm decreased to 1.21 ppm after 180 minutes, indicating a 93% absorption of Pb from the aqueous environment. The novel adsorbent containing carbon quantum dots with a biological origin demonstrates promising potential for effectively eliminating heavy metals from polluted environments.