حذف يون‌هاي فلزي كادميوم و سرب از محلول‌هاي آبي با استفاده از جاذب نانو حفره MCM-48 و اصلاح شده NH2-MCM-48

Remove of lead and cadmium metal ions from aqueous solution using nanoporous MCM-48 and modified NH2-MCM-48

زمينه و هدف: در اين مطالعه، جاذب سيليكاته نانو­حفره تحت عنوان MCM-48 با مساحت سطح بالايي تهيه شد و جهت افزايش ظرفيت جذب فلزات سنگين با استفاده از آمينو­پروپيل ­تري­ متوكسي­ سيلان اصلاح گرديد. جاذب‌هاي سيليكاته از جمله جاذب­ه اي موثر در جذب فلزات سنگين هستند. روش بررسي: حذف يون‌هاي فلزي كادميوم و سرب از محلول­ هاي آبي توسط MCM-48 و جاذب نانو حفره اصلاح شده NH2-MCM-48 در سيستم ناپيوسته بررسي شد. اثر متغيرهاي مقدار جاذب، pH محلول، زمان تماس و غلظت اوليه محلول مورد مطالعه قرار گرفت. داده­ هاي آزمايش با استفاده از همدماي لانگماير و فرندليخ و با آناليز رگرسيون غير خطي، تجزيه و تحليل شد. يافته ها: حداكثر ظرفيت جذب نانو­حفره اصلاح شده NH2-MCM-48 براي كادميوم و سرب به ترتيب 62.07 و 108.16 ميلي گرم بر گرم به دست آمد. تغيير در ميزان هر يك از متغيرها منجر به تغيير در ميزان ظرفيت جذب جاذب شد. بحث و نتيجه‌گيري: نتايج اين تحقيق نشان داد كه عامل دار كردن نانو­ حفره MCM-48 با گروه عاملي آمين و تهيه NH2-MCM-48 باعث افزايش چشم‌گير ظرفيت جذب يون­ هاي فلزي كادميوم و سرب از محلول­ هاي آبي مي شود و اين تركيب مي‌تواند به عنوان يك جاذب موثر در جذب يون‌هاي فلزي مورد استفاده قرار گيرد.

Background and Objective: In this study, nanoporous silica adsorbent of MCM-48 was synthesized. The adsorbent capacity of heavy metal was increased by modification of the surface with 3-aminopropyltrimethoxysilane. Silica adsorbents are very effective in heavy metal adsorption. Method: In the present study, removal of Pb (II) and Cd (II) heavy metal ions from aqueous solution was carried out using MCM-48 and NH2-MCM-48 modified nanoporous adsorbents in a batch system. The effect of adsorbent dosage, solution pH and contact time were studied. The equilibrium data were analyzed using the Langmuir and Freundlich isotherms by nonlinear regression analysis. Findings: The maximum adsorption capacities of NH2-MCM-48 for Cd (II) and Pb (II) were found to be 62.07 and 108.16 mg/g, respectively. Changing the level of each variable resulted in change of adsorption capacity of the adsorbents. Conclusion: The results of this study indicated that modification of MCM-48 to synthesize NH2-MCM-48 will increase the adsorbent capacity for Cd (II) and Pb (II) ions and this compound can be used as an effective adsorbent for the adsorption of metal ions.