حذف يون كادميم از محلول آبي توسط پودرهاي CoFe2O4 تهيه شده به روش سنتز احتراق محلولي

Removal of Cadmium (II) Using CoFe2O4 Powders Synthesized by Solution Combustion Method

در اين پژوهش، پودرهاي تك فاز فريت كبالت (CoFe2O4) توسط روش سنتز احتراق محلولي با استفاده از نيترات هاي فلزي به عنوان اكسنده و گلايسين به عنوان سوخت در مقادير متفاوت نسبت مولي سوخت به اكسنده (f) برابر با 0/5، 0/75، 1 و 1/25 تهيه شدند. ساختار، مورفولوژي و مساحت سطح ويژه پودرهاي فريت كبالت احتراق يافته توسط روش هايي چون پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، جذب-واجذب نيتروژن ارزيابي شدند. با افزايش مقدار سوخت، مساحت سطح ويژه و حجم تخلخل به ترتيب از 285 به m2/g 35 و 1/38 به cm3/g 0/17 كاهش يافتند. پودرهاي فريت كبالت احتراق يافته به عنوان جاذب براي حذف يون كادميم از محلول آبي استفاده شدند. بررسي زمان تماس نشان داد كه سينتيك فرآيند جذب از مدل شبه مرتبه دوم پيروي مي كند. ايزوترم هاي جذب به خوبي بر مدل فردليچ منطبق شدند و بيشترين ميزان ظرفيت جذب ( mg/g 694) توسط پودرهاي فريت كبالت احتراق يافته در نسبت مولي سوخت به اكسنده برابر با 0/75 بدست آمد.

Cobalt ferrite (CoFe2O4) powders were successfully prepared by solution combustion synthesis using metal nitrates as oxidant and glycine as fuel at various fuel to oxidant molar ratios (φ= 0.5, 0.75, 1 and 1.25). The structure, morphology and specific surface area of as-combusted CoFe2O4 powders were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and nitrogen adsorption-desorption techniques. By increasing of fuel content, the specific surface area and pore volume decreased from 285 to 35 m2/g and 1.38 to 0.17 cm3/g, respectively. The as-combusted magnetic CoFe2O4 powders were used as adsorbent for removal of Cd(II). The effect of the contact time showed the kinetics of adsorption process followed the pseudo-second-order model and was controlled by film diffusion process. The adsorption isotherms were also well fitted on the Freundlich model. The as-combusted CoFe2O4 powders at φ= 0.75 exhibited excellent adsorption capacity (694 mg g−1) and high adsorption rate.