بهينه‌سازي فرآيند جذب سطحي كروم از محلول آبي با استفاده از نانوذرات پالاديوم بيوسنتزشده توسط ميكروجلبك اسپيرولينا پلاتنسيس

Optimization of Adsorption Process of Cr (VI) from Aqueous Solution Using Biosynthesized Palladium Nanoparticles by Spirulina Platensis

اهداف: كروم داراي آثار مخرب زيست محيطي است و تاكنون روش هاي شيميايي مختلفي براي حذف كروم مورد بررسي قرار گرفته است، اما هزينه نسبتاً بالا و مشكلات زيست محيطي باعث شده است تا از روش هاي نوين براي حذف كروم استفاده شود. هدف اين پژوهش بررسي و بهينه سازي فرآيند جذب سطحي كروم از محلول آبي با استفاده از نانوذرات پالاديوم بيوسنتزشده توسط ميكروجلبك اسپيرولينا پلاتنسيس (spirulina platensis) بود.مواد و روش ها: در مطالعه تجربي حاضر، نانوذرات پالاديوم با استفاده از عصاره اسپيرولينا پلاتنسيس، سنتز و به روش طيف سنجي مادون قرمز، xrd و sem مورد بررسي قرار گرفتند. در فرآيند جذب سطحي كروم عامل هاي ph، زمان تماس، غلظت اوليه كروم و مقدار جاذب بهينه سازي شد. همچنين ايزوترم هاي جذب كروم روي نانوذرات پالاديوم براساس آزمون مدل هاي ايزوترم لانگموير و فروندليچ تعيين شدند.يافته ها: عصاره جلبك اسپيرولينا پلاتنسيس توانايي سنتز نانوذرات پالاديوم را داشت. مقادير بهينه حذف كروم در ph معادل 2، غلظت كروم 0/1ميلي گرم در ليتر، زمان تماس 20دقيقه و غلظت جاذب 0/5گرم در ليتر بود. كارآيي حذف با افزايش مقدار ماده جاذب افزايش يافت، به طوري كه وقتي مقدار ماده از 0/01گرم به 0/5گرم افزايش پيدا كرد، درصد حذف از 68/9% به 98/1% تغيير كرد. rl براي نانوذرات پالاديوم در محدوده 0/95-0/17 بود كه نشان داد، مدل لانگموير براي جاذب كارآيي مناسبي داشت.نتيجه گيري: نانوذرات پالاديوم بيوسنتزشده توسط ميكروجلبك اسپيرولينا پلاتنسيس كارآيي بالايي براي ازبين بردن كروم در محلول هاي آبي دارد.

Aims Chromium has destructive effects on the environment and various chemical methods have been investigated for removal of Cr (VI), but high cost and environmental problems have led to using biological methods to remove chromium. The aim of this study was to optimize adsorption process of Cr from aqueous solution, using biosynthesized palladium nanoparticles by Spirulina Platensis. Materials & Methods In this experimental study, palladium nanoparticles were synthesized, using Spirulina Platensis and examined by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) methods. During the process of adsorption of chromium, pH, contact time, initial Cr concentration, and adsorbent dosage to optimization were optimized. Adsorption isotherms for Chromium were also determined on palladium nanoparticles based on Langmuir and Freundlich isotherm models. Findings The extract of Spirulina Platensis had the ability to synthesize palladium nanoparticles. The maximum removal was obtained at pH=2, initial chromium concentration=0.1mg/l, contact time=20 minutes, and adsorbent dosage=0.5g/l, and the removal percentage varied from 68.9% to 98.1%. RL for palladium nanoparticles was in the range of 0.17 to 0.95, showing that Langmuir model was suitable for adsorbent. Conclusion Biosynthesized palladium nanoparticles by Spirulina Platensis high efficiency in removing chromium in aqueous solutions.