بررسي ميزان حذف كادميوم از محلو لهاي آبي به وسيله نانوكامپوزيت نيكل فريت با پوشش اكسيد تيتانيوم

An Investigation of Cadmium Removal by Nickel Ferrite-Titanium Oxide Nanocomposite from Aqueous Solutions

زمينه و هدف: فلزات سنگين از رايج­ترين آلاينده ­هاي موجود در پساب­ هاي صنعتي هستند. عنصر كادميوم به دليل سميت و اثرات مضر بر انسان اهميت زيادي دارد. هدف مطالعه حاضر تعيين ميزان حذف كادميوم از محلول­هاي آبي توسط نانوكامپوزيت نيكل فريت-­اكسيد تيتانيوم بود. مواد و روش‌ها: اين پژوهش از نوع تجربي-­آزمايشگاهي بود كه در يك سيستم ناپيوسته تحت دماي محيط انجام گرديد. تأثير پارامتر­هاي pH، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اوليه فلزات كادميوم بر ميزان جذب، بررسي و مقادير حذف كادميوم از محلول­هاي آبي با كمك دستگاه طيف‌سنج جذب اتمي (Conter AA700) اندازه­گيري شد. همچنين مدل­ سازي سينتيك و ايزوترم­ هاي جذب لانگموير، فروندليچ و تمكين مورد مطالعه قرار گرفت. يافته­ ها: بالاترين درصد حذف كادميوم در pH 6، با غلظت اوليه 2 ميلي­گرم بر ليتر، در مدت زمان 30 دقيقه و مقدار 4/0 گرم بر ليتر نانو­كامپوزيت نيكل فريت-اكسيد تيتانيوم رخ داد؛ بررسي روابط ايزوترمي نشان داد جذب كادميوم از مدل لانگموير با مقدار ضريب همبستگي 9905/0 پيروي مي­نمايد. بر طبق نتايج سينتيك جذب كادميوم از مدل شبه درجه دوم با ميزان ضريب 9999/0 تبعيت مي­كند. نتيجه ­گيري: نانو كامپوزيت نيكل فريت-­اكسيد تيتانيوم مي­تواند به عنوان جاذبي مؤثر در حذف كادميوم از محلول­هاي آبي استفاده شود. زيرا توانايي بالايي در حذف اين عنصر دارد.

Background and Objectives: Heavy metals are the most common contaminants in industrial wastewater. Cadmium is important due to its toxicity and harmful effects on human beings. The aim of this study was to evaluate the removal of cadmium from aqueous solutions by nickel ferrite-titanium oxide nanocomposite. Materials and Methods: This experimental – laboratory study was carried out in a discontinuous system under environment temperature. Scrutiny effects of pH, adsorbent dosage, contact time, initial concentration of cadmium on the adsorption and the removal of cadmium from aqueous solutions were measured using atomic absorption spectrometry (Conter AA700). Kinetic modeling and adsorption isotherms like Langmuir, Freundlich, and Temkin were also studied. Results: The highest removal percentage of cadmium was observed in pH 6, with initial concentration of 2 mg/L, in period time of 30 minutes and 0/4 g/L of nickel ferrite- titanium oxide nano-composite. The result of adsorption isotherm models showed the best relationship with Langmuir isotherm model by the correlation coefficient of 0/9905. According to the results of kinetic models, cadmium adsorption was followed by pseudo second model with the coefficient of 0/9999. Conclusion: Nickel ferrite- titanium oxide nanocomposite can be used as an effective adsorbent in removal of cadmium; because it has a high efficiency in removing these element.