بررسي اثر حضور نانوذرات اكسيد مغناطيسي آهن بر جذب كاتيون‌هاي سمي كادميوم و نيكل از محيط آبي به وسيله سرخس Azolla filiculoides همراه با بررسي تغييرات رشد آن

Investigation the effect of magnetite iron oxide nanoparticles on adsorption of nickel and cadmium by Azolla filiculoides from aqueous solution and its growth characteristics

در اين مطالعه ابتدا اثر حضور نانو‌ذرات اكسيد مغناطيسي آهن (Fe3O4 NPs) توليد شده با سه روش هم‌رسوبي، گرمادهي معمولي و گرمادهي با ماكروويو بر رشد سرخس آبزي Azolla filiculoides در محيط آبي مورد بررسي قرار گرفت. همچنين، اثر حضور هر يك از نانوذرات توليدي بر قابليت جذب فلزات سنگين كادميوم و نيكل توسط آزولا ارزيابي شد. بر اساس نتايج به دست آمده از تيمارها و مقايسه آن با تيمار شاهد (فاقد نانوذرات) بيشترين كاهش رشد آزولا طي 10 روز، به واسطه حضور نانوذرات توليد شده با ماكروويو بود كه بيشترين درصد ذرات آن قطر كمتر از 10 نانومتر داشت. بررسي اثر غلظت نشان داد كه افزايش غلظت نانوذرات از 1000 به ppm2000 به طرز محسوسي رشد را كُند كرد. همچنين، حضور نانوذرات موجب تغيير در وضعيت رشد آزولا در دو دماي 10 و 50 درجه سانتي‌گراد شد، به طوري كه كمترين ميزان رشد در دماي 50 درجه در حضور نانوذرات و در دماي 10 درجه سانتي‌گراد در غياب نانوذرات ملاحظه شد. در بررسي حذف كادميوم و نيكل مشخص شد كه حضور نانوذرات با وجود اثر كاهندگي رشد آزولا، سبب افزايش جذب فلزات بر طبق مدل سينتيك درجه اول شد.

In this study, the role of magnetic iron oxide nanoparticles (Fe3O4 NPs) synthesized using three methods of co-precipitation, conventional heating and microwave heating on the growth rate of Azolla filiculoides in aqueous solution was studied. In addition, effect of different iron oxide NPs on adsorption of Cd2+ and Ni2+ by Azolla was investigated. According to the results compared to control, the least growth rate of Azolla during 10 days was observed in the presence of the NPs synthesized using microwave method which majority of its particles were smaller than 10nm in diameter. Increasing concentration of NPs from 1000 to 2000ppm significantly reduced the Azolla growth. Presence of NPs changed the Azolla growth profile at 10 and 50°C, viz. the least growth of Azolla in presence and absence of NPs were observed at 50°C and 10 °C, respectively. In addition, iron oxide NPs resulted in higher removal of Cd2+ and Ni2+ by Azolla, which was fitted to the first order kinetic model despite of reducing Azolla growth.