حذف سرب‌(II) از محلول‌هاي آبي به‌وسيله نانوكامپوزيت نيكل اكسيد تثبيت شده بر گرافن

با توجه به خصوصيات سميّت و آلايندگي جدي محيط‌ زيست توسط فلز سنگين سرب، لازم است از ورود اين فلز سنگين از طريق پساب‌هاي صنعتي به منابع آبي و محيط‌زيست جلوگيري به‌عمل آيد تا سلامت انسان و اكوسيستم‌ها حفظ شود. بنابراين اين پژوهش، با هدف مديريت حذف سرب از محلول‌هاي آبي با استفاده از نانوكامپوزيت‌هاي نيكل اكسيد تثبيت شده بر گرافن انجام شد. براي تعيين فاكتورهاي مؤثر بر فرايند حذف پارامترهايي مانند مدت زمان تماس (3، 5، 10، 15، 20 و 30 دقيقه)، دوز جاذب (0.01، 0.02، 0.05 و 0.1 گرم)، غلظت اوليه سرب(II) (5، 10، 20، 50، 100، 200، 300، 800 و 1000 ميلي‌گرم در ليتر)، pH (2، 4، 5، 6 و7) و دما (25، 40 و 55 درجه سلسيوس) بررسي شد. بر اساس نتايج به‌دست آمده ميزان حذف سرب توسط نانوكامپوزيت نيكل اكسيد تثبيت شده بر گرافن تحت شرايط بهينه با مدت زمان تماس برابر 20 دقيقه، دوز جاذب 0.05 گرم، غلظت اوليه 5ppm و دماي 55 درجه سلسيوس بيشترين حذف را نشان مي‌دهد. همچنين داده‌هاي تجربي ايزوترم‌هاي لانگمير, فروندليچ و دوبينين _ رادشكوويچ براي فرايند جذب سطحي انجام شد و نتيجه‌گيري به‌دست آمده از فرايند جذب بيشترين تطابق را با مدل لانگمير با ظرفيت جذبي بيشينه 2000mg/g نشان ‌داد. همچنين اين پژوهش نشان داد كه جذب سرب از نوع واكنش‌هاي گرماگير است. نانوكامپوزيت مغناطيسي گرافن/NiO ساخته شده به‌اين طريق، واجد منافذ فراوان و مساحت ويژه زياد ( 196.5m2/g) است كه آن را به جاذب ايده‌آلي براي حذف يون سرب(II) از محلول آبي تبديل مي‌كند. حداكثر ظرفيت جذب به‌دست آمده از جاذب مذكور 2000mg/g به‌دست آمد كه نسبت به ديگر جاذب‌هاي معمول، مقدار بسيار بيشتري است. از مزاياي اين روش، مي‌توان به ظرفيت جذب بسيار زياد، سادگي جداسازي جاذب از محلول و مدت زمان سريع تعادل جذب (تا20 دقيقه) اشاره كرد.