سیمین اسدآبادی

هدف از انجام این پژوهش، حذف کاتیون های مس و روی از محلول های آبی با استفاده از یک نانوکامپوزیت جدید زیستی مغناطیسی می باشد. در ابتدا، سلولز موجود در پوست آناناس استخراج و به وسیله اسید اگزالیک اصلاح گردید. سپس، سلولز اصلاح شده و لیگاند EDTA به نانوذرات مگنتیت (Fe3O4) پوشش داده شده توسط گروه های عاملی سیلیس متصل گردیدند. جاذب با استفاده از تکنیک های FT-IR، XRD، FESEM، TEM، EDX، Elemental mapping، TGA، VSM و BET مشخصه یابی شد. طراحی مرکب مرکزی برای طراحی آزمایش ها و بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفت و معادلات درجه دوم برای برازش داده های تجربی پیشنهاد شد. براساس تجزیه ANOVA، فاکتورهای pH، دما و غلظت جاذب بر درصد حذف کاتیون ها اثرگذار بودند. بیشترین درصد حذف یون های مس و روی در شرایط بهینه و با در نظر گرفتن برهم کنش بین متغیرها به ترتیب برابر با 18/93 و 30/96% به دست آمد. جاذبه الکتروستاتیک و تشکیل کمپلکس از عوامل اصلی حذف کاتیون ها بودند. فرآیند جذب سطحی برای کاتیون مس با غلظت های مختلف بعد از گذشت 10 دقیقه به تعادل رسید و داده های سینتیکی با معادله سرعت شبه مرتبه nام اصلاح شده برازش گردید. کاتیون روی بعد از 30 ثانیه از محلول حذف شده و معادله سرعت شبه مرتبه nام اصلاح شده بهترین برازش را به دست داد. داده های تعادلی برای کاتیون های مس و روی با استفاده از ایزوترم لنگمویر-فروندلیچ و تاث به ترتیب برازش شد. بیشترین مقدار کاتیون جذب سطحی شده به ازاء جرم نانوکامپوزیت در تعادل معادل با mg·g-1 98/152 (برای کاتیون مس) و 93/153 (برای کاتیون روی )به دست آمد. همچنین، بازیابی نانوکامپوزیت تا 5 چرخه با موفقیت انجام شد.