بررسي كارايي نانوذرّات گرافن‌اكسايد در حذف كروم و سرب از محلول‌هاي آبي

Evaluation of graphen oxide nanoparticles efficacy in chromium and lead removal from aqueous solutions

زمينه و هدف: امروزه از روش‌هاي مختلفي براي حذف فلزات سنگين از منابع آب استفاده مي‌شود كه فرآيند جذب سطحي يكي از آنها مي‌باشد. نانوذرّات گرافن‌اكسايد به‌دليل پتانسيل بالا، ظرفيّت جذب و سطح ويژه بالا، مورد توجه مي‌باشد. اين مطالعه، با هدف بررسي كارايي نانوذرات گرافن‌اكسايد در حذف كروم و سرب از محلول‌هاي آبي انجام گرفت.. روش تحقيق: اين مطالعه از نوع تجربي بود. در اين پژوهش، اثرات غلظت اوليه آلاينده، pH، مقدار جاذب، دما و زمان‌هاي مختلف بر راندمان حذف كروم و سرب از محلول‌هاي آبي توسط گرافن‌اكسايد مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: بيشترين درصد حذف، براي سرب در 9=pH با غلظت اوليه 4ميلي‌گرم در ليتر و براي كروم در 3=pH با غلظت اوليه 3ميلي‌گرم در ليتر رخ داد؛ همچنين بيشترين راندمان جذب براي سرب و كروم در جرم جاذب 01/0گرم و در زمان تماس 15دقيقه به‌ترتيب برابر: 90درصد و 32/42درصد به‌دست آمد. نتايج نشان داد، جذب سرب و كروم از ايزوترم فروندليچ پيروي مي‌كنند. نتايج حاصل از بررسي ترموديناميك واكنش نيز نشان داد كه واكنش حذف كروم، از لحاظ دمايي از نوع واكنش‌هاي گرمازا و واكنش حذف سرب از نوع واكنش‌هاي گرماگير مي‌باشد. نتيجه‌گيري: جاذب گرافن‌اكسايد عملكرد خوبي در حذف دو آلاينده مهم كروم و سرب از منابع آبي و پساب فاضلاب دارد.

Background and Aim: Currently, several methods are used to remove heavy metals from aqueous solutions; one of which is the adsorption process. Graphene oxide nanoparticles, due to their high adsorption capacity, have caused major concerns. The current study aimed at assessing the role of these particles in removing Chromium and Lead from aqueous solutions. Materials and Methods: This empirical study investigated the effect of the initial concentration of pollutants, their PH, adsorbent dose, time and temperature on graphen oxide nanoparticles capacity in removing Chromium and Lead from aqueous solutions. Results: Maximum adsorption efficiency occurred at PH=9 with initial concentration of 4 mg/L and at PH=3 with initial concentration of 3 mg/L for Lead and chromium, respectively. Maximum efficiency of Lead and Chromium adsorption by graphen oxide occurred at 0.01 g dosage of the adsorbent and after 15 minutes of contact time; i.e. 90% and 42.33%, respectively. Results showed that adsorption of the two metals was better in accord with Freundlich isotherm. Thermodynamic reaction results revealed that Cr adsorption reaction was exothermic and that of Pb was endothermic. Conclusion: The adsorbent Graphen Oxide has got a favorable role in removal of the two contaminants; Lead and Chromium from aqueous solutions and waste waters.