بررسي حذف يون سرب از محلول آبي با استفاده از نانوكامپوزيت هيدروكسيد لايه دوگانه نشانده شده بر كربن فعال مغناطيسي به روش طراحي مركب مركزي

مقدمه: آلودگي خاك و محيط‌هاي آبي با فلزات سنگين، يك مشكل جدي و در حال گسترش است. برخي از آلاينده‌ها مانند فلزات سنگين از جمله سرب زوال‌ناپذير هستند كه بيشتر اين فلزات خاصيت سمي بالايي دارند و يك موضوع مهم زيست محيطي محسوب مي‌شود. بنابراين، پژوهش حاضر با هدف حذف سرب از محلول‌هاي آبي توسط نانوكامپوزيت هيدروكسيد لايه دوگانه نشانده شده بر كربن فعال مغناطيسي انجام شد. روش‌ها: اين مطالعه تجربي در مقياس آزمايشگاهي انجام و نمونه‌هاي آلوده به سرب به صورت سنتتيك تهيه گرديد. در اين تحقيق، تأثير pH (بين 4 تا 10)، غلظت جاذب (3-0.1 گرم در ليتر)، زمان تماس (120-10 دقيقه) و غلظت‌هاي اوليه سرب (20-5 ميلي‌گرم در ليتر) در حذف يون سرب مورد بررسي قرار گرفت. عملكرد فرايند بر اساس پاسخ‌هاي درصد حذف يون‌هاي سرب ارزيابي گرديد. تعيين تعداد آزمايش‌ها، آناليز آماري داده‌ها و بهينه‌سازي حذف يون سرب با به كارگيري طرح مركب مركزي و روش سطح- پاسخ انجام شد. يافته‌ها: تأثير شاخص‌هاي بهره‌برداري بر راندمان حذف سرب طبق جدول ANOVA نشان داد كه به غير از غلظت سرب، بقيه شاخص‌ها معني‌دار بود و به ترتيب شدت تأثير و بالاترين مقدار F شامل غلظت هيدروكسيد لايه دوگانه، زمان تماس و pH بود. درصد حذف يون سرب در شرايط بهينه با 6.73 = pH، زمان واكنش 67.71 دقيقه، غلظت جاذب نانوكامپوزيت هيدروكسيد لايه دوگانه 2.10 گرم در ليتر، غلظت اوليه سرب 10.98 ميلي‌گرم در ليتر، 96.11 درصد به دست آمد. در اين شرايط، ميزان مطلوبيت مدل 100 درصد بود. بيشترين ميزان مطابقت سينتتيك جذب با مدل درجه دوم مشاهده شد و اين مدل به عنوان بهترين نمونه جهت توصيف رفتار سينتتيكي جاذب هيدروكسيد لايه دوگانه نشانده شده بر كربن فعال مغناطيسي در جذب يون سرب از محيط‌هاي آبي انتخاب گرديد. نتيجه‌گيري: جاذب هيدروكسيد لايه دوگانه نشانده شده بر كربن فعال مغناطيسي، جاذب مناسبي براي حذف يون سرب از محلول‌هاي آبي مي‌باشد. همچنين، طرح مركب مركزي و روش سطح- پاسخ براي بهينه‌سازي متغيرهاي مؤثر در فرايند حذف يون سرب به روش جذب سطحي مناسب مي‌باشد.