بررسي كارايي نانولوله كربني تك جداره اصلاح شده با عامل ال-سيستئين در حذف فلز جيوه از محيط هاي آبي

Evaluation of L-Cysteine Functionalized Single-Walled Carbon Nanotubes On Mercury Removal from Aqueous Solutions

سابقه و هدف: جيوه يك فلز سنگين به‌شدت سمی است كه باعث صدمات عصب شناختی غيرقابل برگشت به انسان می‌شود. مواجهه بيش از حد با جيوه سبب بروز بيماری‌هايی نظير رعشه، از دست دادن حس، كاهش بينايی و شنوايی يا رشد می‌شود. سازمان جهانی بهداشت حداكثر ميزان جذب جيوه را 3/0 ميلی‌گرم در هفته و حداكثر غلظت قابل قبول جيوه در آب را 1 ميكروگرم بر ليتر توصيه كرده است. هدف از اين تحقيق حذف يا كاهش جيوه از محيط آبی با نانولوله كربنی اصلاح شده با سيستئين می‌باشد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه نانولوله كربنی تك جداره به عنوان جاذب استفاده شد. متغيرهای مورد مطالعه pH محلول، زمان ماند، غلظت جيوه و جرم نانولوله كربنی می‌باشد. كليه آزمايشات به روش استاندارد انجام شد. حجم نمونه به روش باكس بنكن تعيين گرديد. يافته‌ها: نتايج تحقيق نشان داد كه راندمان جاذب در جذب آلاينده باافزايش زمان ماند، كاهش غلظت جيوه و افزايش pH افزايش می‌يابد. بيش‌ترين و كم‌ترين مقدار جذب برای نانولوله كربنی به ترتيب 95 و 22 درصد می‌باشد. راندمان جذب در زمان 120 دقيقه بيش‌ترين مقدار بود. آزمون آناليز واريانس داده‌های آزمايش نشان داد كه مدل پاسخ سطحی به لحاظ آماری برای نانو لوله كربنی با شرايط خطی رابطه معنی‌داری دارد. استنتاج: بر اساس آناليز آزمايشات مشخص گرديد كه نانو لوله كربنی تك جداره اصلاح شده با ال- سيستئن يك جاذب خوب برای حذف جيوه از محيط آبی می‌باشد.

Background and purpose: Mercury is a toxic heavy metal which causes irrevocable intense nerve-recognition disturbance to human. Excess contact to mercury causes diseases like tremor, losing sensation, decreasing vision and hearing or growth. WHO recommended the most amount of mercury absorption about 0.3 mg per week and the most concentration in water about 1µg/L. The purpose of this study was to investigate the efficiency of Lcysteinefunctionalized single-walled carbon nanotubes (SWCNs) in mercury removal from aqueous solutions. Materials and methods: In this study, single-walled carbon nanotubes was used as absorbent. The effects of some parameters such as pH, absorbent dose, contact time and mercury concentration were assessed. All experiments have been done according to standard methods. The sample size was determined by Box-Benkan method. Results: The result showed that absorption rate increased by increasing of pH, contact time and mass CNTs dose. The Hg removal efficiency decreased by increasing of initial Hg concentration.The maximum and the minimum of absorption rate are 95 and 22 percent, respectively. ANOVA showed that RSM has a significant relationship for single-walled carbon nanotubes with linear conditions. Conclusion: The study demonstrated that SWCNT-Cysteine is a well absorbent for Hg removal from aqueous solutions Therefore, it can be effective for the removal of mercury from aqueous solutions.