بررسي مقايسه اي كارايي بيوپليمرهاي طبيعي نانوفيبركيتين و نانوفيبرليگنو سلولز در حذف فلز سنگين سرب از محلول هاي آبي

Comparison study of the effect of Lignocellulose Nano-fibers (LCNFs) and Chitin Nano-fibers (CNFs) as natural biopolymers on removal of lead ion from aqueous solutions

يكي از مشكلات جدي زيست محيطي دهه‌هاي اخير، آلودگي محيط‌هاي آبي به فلزات سنگين مي‌باشد. جذب سطحي با استفاده پليمرهاي زيستي(نانوفيبرليگنوسلولز و نانوفيبركيتين) فناوري نويني است كه دوستدار محيط زيست براي كاهش و حذف فلزات سنگين از فاضلاب‌هاي صنعتي مي‌باشد. هدف از مطالعه حاضر، بررسي و مقايسه عملكرد جاذب‌‌هاي نانوفيبرليگوسلولز و نانوفيبركيتين در حذف فلز سنگين سرب از محلول‌هاي آبي است. شرايط آزمايش براي دو جاذب كاملاً يكسان در نظر گرفته شده است. براي شناسايي ويژگي‌هاي شيميايي و ساختاري دو جاذب، طيف‌سنج مادون قرمز (FT-IR) و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) انجام شد. درسيستم ناپيوسته پارامترهاي pH(4-9)، دوز جاذب(1-1/0 گرم) ، زمان تماس (120-15 دقيقه)، غلظت اوليه فلز سرب (50-10 ميلي‌گرم بر ليتر) و دما40-15 درجه سانتي‌گراد) بررسي شد. نتايج با تحليل واريانس يك طرفه (ANOVA) و آزمون دانكن جهت برآورد معني‌داري تغييرات پارامتر‌ها مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. براساس نتايج، بيش‌ترين درصد حذف فلز سرب توسط نانوفيبركيتين در دماي 25 درجه سانتي‌گراد، pH برابر 5، زمان60 دقيقه، دوز جاذب 3/0 گرم و غلظت سرب 10 ميلي‌گرم بر ليتر برابر 98/45% و براي نانوفيبرليگنوسلولز در دماي 25 درجه سانتي‌گراد، pH برابر 6، زمان60 دقيقه، دوز جاذب 3/0 گرم و غلظت سرب 10 ميلي‌گرم بر ليتر برابر 99/8% بدست آمد. با توجه به نتايج اين تحقيق، از هردو جاذب نانوفيبركيتين و نانوفيبرليگنوسلولز (با كارايي بالاي 98%) براي حذف ساير آلاينده‌هاي پساب‌هاي صنايع مي‌توان استفاده نمود.

Pollution of aqueous solutions contain heavy metals is one of the serious environmental problems in recent decades. Surface absorption by the use of biological polymers (LCNFs and CNFs) is a novel environmentally friendly technology for reducing and removing heavy metals from industrial wastewater. The goal of this study was to investigate and compare the performance of LCNFs and CNFs adsorbents in the removal of heavy lead from aqueous solutions in a discontinuous system. The test conditions are considered for two completely identical adsorbents. Infrared spectrometer (FT-IR) and transient electron microscopy (TEM) were used to identify the physical, chemical and structural characteristics of LCNFs and CNFs adsorbents. In the discontinuous system, pH parameters (4-9), absorption dose (0.1-1) g, contact time (15-120) min., lead initial concentration (10-50) mg/L and temperature (15-40) °C was studied. The results were analyzed by one-way ANOVA and Duncan's tests for significant evaluation of changes in parameters. Results showed that the highest percentage of removal of lead (98.45%.) for LCNFs at 25 °C, pH 6, 60 min., absorbent dose of 0.3 g and lead concentration of 10 mg/L was obtained. The results of this study showed that LCNFs and CNFs adsorbents is considered as an optimal absorber for removal lead from aqueous solutions by removing more than 98% of lead from aqueous solutions.