سنتز نانوذرات دی‌اکسید منگنز و ارزیابی عملکرد آن در حذف مس از محلول‌های آبی

در این پژوهش حذف مس از محلول‌های آبی با استفاده از نانوذرات دی‌اکسید منگنز به‌عنوان جاذب مناسب و جدید مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نانوذرات دی‌اکسید منگنز به‌روش ترسیب الکتروشیمیایی کاتدی سنتز شدند و تأثیر پارامترهای pH، زمان تماس، غلظت جاذب و اثر غلظت اولیه بر فرایند جذب مس در سیستم ناپیوسته مطالعه شد. برای تعیین ویژگی‌های نانوذرات دی‌اکسید منگنز، از میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه پراش پرتو ایکس و دستگاه طیف‌سنج مادون قرمز استفاده شد که نتایج حاصل، اندازه متوسط این نانوذرات را بین 30 تا 50 نانومتر نشان داد. نتایج نشان داد که با افزایش pH محلول آبی از 3 تا 7، ظرفیت جذب مس افزایش می‌یابد، به‌طوری که در pH بهینه برابر با 7، میزان جذب با مقدار بیش از 96 درصد، به حداکثر خود رسید. همچنین افزایش زمان تماس و میزان جاذب باعث افزایش راندمان حذف شد و نتایج نشان داد که با افزایش غلظت مس، ظرفیت جذب افزایش می‌یابد. در بررسی ایزوترم‌های جذب، داده‌های آزمایشی مطابقت بیشتری با مدل فروندلیچ با ظرفیت جذب بیش از 169 میلی‌گرم بر گرم نشان دادند. همچنین داده‌های به‌دست آمده برای جاذب نشان داد که جذب مس از مدل سینتیک شبه مرتبه دوم تبعیت می‌کند. به‌طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از نانوذرات دی‌اکسید منگنز، یک روش مناسب با پتانسیل بالا در حذف مس از محلول‌های آبی است.