حذف مخلوط يون‌هاي فلزي سرب، نيكل و كادميم از محلولهاي آبي با استفاده از جاذب نانوحفره MCM-41 اصلاح شده

Removal of Cd(II), Ni(II), and Pb(II) Ions in an Aqueous Solution by Chemically Modified Nanoporous MCM-41

گروهي از جاذبهاي سيليكاتي ميان حفره تحت عنوان MCM-41 كه مساحت سطح زيادي دارند، با اصلاح برخي از گروههاي عاملي سطحي توسط گروه‌هاي آمين و ايجاد گونه اصلاح شده NH2-MCM-41، به ظرفيت جذب بالاتري براي جذب يون‌هاي فلزات سنگين دست پيدا مي‌كنند. در اين پژوهش، جذب يون‌هاي كادميم، نيكل و سرب از محلولهاي آبي توسط جاذب اصلاح شده NH2-MCM-41 بررسي شد. كليه آزمايش‌ها در يك سيستم ناپيوسته و با محلول حاوي سه يون فلزي انجام شد و اثر متغيرهاي غلظت اوليه محلول يون‌هاي فلزي، مقدار جاذب، زمان تماس و pH مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه pHبرابر 5 براي جذب بهينه است. با افزايش غلظت يون‌هاي فلزي و كاهش مقدار جاذب، ظرفيت جذب افزايش يافت. داده‌هاي آزمايش از مدل‌هاي لانگمير و فروندليچ تبعيت كردند. حداكثر ظرفيت جذب با مدل لانگمير براي يون‌هاي فلزات سرب، كادميم و نيكل به‌ترتيب برابر با 74/57، 25/18، 36/12 ميلي‌گرم بر گرم بود. نتايج اين مطالعه نشان داد كه NH2-MCM-41 جاذبي با ظرفيت جذب بالا براي يون‌هاي فلزات سرب، نيكل و كادميم است.

MCM-41 includes a group of silica mesopore components with a high surface area whose adsorption capacities can be enhanced by modifying their surface with amine groups. In this study, the modified NH2-MCM-41 was used to investigate adsorption of Cd(II), Ni(II) and Pb(II) ions in a mixture of aqueous solutions. All the experiments were carried out in a batch system containing a solution of metal ions to study the effects of the initial metal concentration, adsorbent dosage, contact time, and solution pH. The results showed that optimum adsorption would be achieved at pH 5 and that adsorption capacity increased with increasing metal ion concentration but with decreasing adsorbent dosage. Experimental data were fitted with Langmauir and Freundlich models. Maximum adsorption capacities for Ni(II), Cd(II), and Pb(II) were 12.36, 18.25 and 57.74 mg/g, respectively. The results indicate that NH2-MCM-41 is an effective adsorbent for Ni(II), Cd(II) and Pb(II) ions with a high adsorption capacity.