حذف جذبی و بازیابی اورانیم (VI) از محلول‌های آبی تک جزیی به وسیله‌ی تفاله‌ی نیشکر آلاییده شده با نانو ذرات منیتیت

جاذب زیستی- مغناطیسی متشکل از نانوذرات منیتیت (4O3Fe) پوشیده شده از تفاله‌ی نیشکر تهیه و باگاس مغناطیسی نام‌گذاری شد. باگاس مغناطیسی دارای هدف حذف جذبی و بازیابی یون‌های اورانیم (VI) از محیط‌های آبی بود. منیتیت از طریق هم‌رسوبی با افزودن محلول سدیم هیدروکسید به محلول آبی شامل +2Fe و +3Fe تهیه شد. باگاس مغناطیسی دارای خواص ابرپارامغناطیسی، یعنی، مغناطش اشباع بدون پس‌ماند مغناطیسی بود. شناسایی باگاس مغناطیسی تهیه شده، با استفاده از روش‌های پراش پودری پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپی الکترون پویشی (SEM) انجام و مساحت سطح ویژه‌ی ریزدانه‌ها و میزان تخلخل آن‌ از طریق جذب و واجذب نیتروژن (روش BET) اندازه‌گیری شد. میانگین اندازه‌ی ذرات 34 نانومتر، مساحت سطح آزاد آن‌ها 3/‌102 متر مربع بر‌ گرم و میانگین قطر حفرات 23/‌6 نانومتر به دست آمد. خواص تبادل یونی باگاس مغناطیسی با اندازه‌گیری ظرفیت جذب برای یون‌های اورانیم (VI) در روش ناپیوسته بررسی ‌شد. نتایج نشان داد که ظرفیت جذب به شدت تحت تأثیر pH محیط، مقدار زیست توده، زمان تماس، و غلظت اولیه‌ی اورانیم قرار دارد. پیوند سطحی اورانیم با زیست توده بسیار سریع بود به طوری که ظرف 20 دقیقه‌ی نخست %92 جذب به انجام رسید. جذب بهینه (%4/97) در pH برابر با 4، مقدار زیست توده‌ی 1-g L 5، غلظت اولیه‌ی اورانیم 1-mg L50، و در مدت 90 دقیقه مشاهده شد. ظرفیت جذب بیشینه‌ی باگاس مغناطیسی برای یون‌های اورانیم (VI) در مقدار جاذب1-g L 1، و برابر 1-mg g 04/32 به دست آمد. داده‌های سینتیکی با معادله‌ی سرعت شبه مرتبه‌ی دوم به خوبی برازش شدند (9996/‌0=2‌R). فرایند جذب با مدل‌های هم‌دمای لانگمویر و دوبینین- رادشکویچ مطابقت خوبی داشت. انرژی آزاد استاندارد (∆G) و تغییرات انتالپی (∆H) نشان داد که واکنش در دماهای بررسی شده، خودبه‌خودی و گرماگیر است. در مطالعات بازیابی، %5/‌94 یون‌های اورانیم (VI)، با استفاده از هیدروکلریک اسید به عنوان شوینده بازیابی شد.