مطالعات ستون بستر ثابت جذب زيستي اورانيم (VI) توسط جاذب زيستي تركيبي Pseudomonas putida – Chitosan

Fixed–bed column studies of U(VI) biosorption using Pseudomonas putida – Chitosan hybrid biosorbent

در اين پژوهش، توانايي جذب زيستي اورانيم (VI) توسط جاذب تركيبي درون ستون بستر ثابت مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزايش غلظت خوراك ورودي از 50 تا mg/L 200 موجب افزايش ظرفيت جذب از 188/76 تا mg/g 429/28 مي گردد. بدليل استفاده حداكثري از اختلاف غلظت خوراك به عنوان نيروي محركه جذب در ستون بستر ثابت، ظرفيت جذب زيستي جاذب درون ستون از مقدار آن در حالت ناپيوسته بيشتر شد. كاهش در دبي جريان ورودي از طريق افزايش زمان اقامت براي نفوذ يا برهم كنش بهتر و نيز دسترسي بيشتر به جايگاه هاي اتصال براي يون هاي اورانيم، موجب بهبود عملكرد ستون شد. افت ظرفيت جذب زيستي ناشي از افزايش دبي جريان ورودي ثابت كرد كه نفوذ درون ذره اي، مرحله كنترل كننده جذب مي باشد. با كاهش اندازه ذرات جاذب از 1/5 به mm 1، يك افزايش محسوس در ظرفيت جذب از 167/02 تا mg/g 296/87 بدست آمد.همچنين با آناليزهاي FTIR و تيتراسيون پتانسيومتري ثابت شد كه 3+NH– تنها گروه عاملي فعال در فرآيند جذب درون كيتوزان است، در حالي­كه گروه هاي 3+NH–،3NH–،COOH و –OH– در جاذب تركيبي فعال هستند. در نتيجه، مطالعه حاضر نشان داد كه جاذب زيستي تركيبي حاضر مي تواند براي جذب زيستي اورانيم (VI) از محلول هاي آبي در حالت پيوسته مناسب باشد.

In current research, Pseudomonas putida @ Chitosan hybrid biosorbent capability for U(VI) biosorption in a fixed bed column was investigated. The results showed that the increase in inlet concentration from 50 to 200 mg/L increased the biosorption capacity from 188.75 to 429.28 mg/g. In the column system, the sorption capacity was higher than that of the batch system because fixed bed column make best use of the inlet concentration difference as sorption driving force. Decrease in inlet flow rate through increase in the residence time for better diffusion or interaction as well as greater access to binding sites for uranium ions caused an improvement in column performance. Decline in the biosorption capacity due to increase in the inlet flow rate demonstrated that intraparticle diffusion was the rate-controlling step. With decreasing in the sorbent particle size from 1.5 to 1 mm, a significant increase in the biosorption capacity from 179.02 to 296.87 mg/g was achieved. FTIR and potentiometric titration confirmed that while –NH3+ was the dominant functional group in the chitosan, –NH3+, –NH3, –OH, –COOH were responsible for the hybrid biosorbent. In conclusion, the present study indicated that Pseudomonas putida @ Chitosan could be a suitable biosorbent for U(VI) biosorption from aqueous solution in the continuous system.