حذف فلزات سنگین آرسنیک، نیکل، بیسموت از محلول های آبی بوسیله هیدروکسی آپاتیت نانو بلورین تهیه شده از منابع طبیعی

در این پژوهش به بررسی تهیه هیدروکسی آپاتیت نانو بلورین با استفاده از منابع طبیعی (کرال) پرداخته و عملکرد آن به عنوان ماده جاذببه منظور حذف یون های فلزات سنگین نیکل، بیسموت و آرسنیک از محلول های آبی بررسی شده است. در این پژوهش از روش سنتز هیدروترمال برای تهیه هیدروکسی آپاتیت استفاده شده است. برای بررسی نوع و خواص فاز یا فازهای سنتز شده آزمون های مختلفی مانند xrd،ft-irو betانجامشدند و ریزساختار محصول نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. پس از آن آزمون های جذب به وسیله پودر هیدروکسی آپاتیت نانو بلورین به دست آمده به عنوان ماده جاذب برای حذف یون های فلزات سنگین از محلول های آبی انجام شدند. همچنین اثر عوامل مختلفی از جمله تغییرات غلظت اولیه، دما، زمان تماس جاذب با محلول، میزان جاذب و phبر فرآیند جذب مورد بررسی قرار گرفت.بررسی های ترمودینامیکی و سینتیکی فرآیند جذب یون-های نیکل و بیسموت با استفاد از روابط ترمودینامیکی ومدل های سینتیکی مختلف انجام شد و نتایج نشان داد که داده های جذب با مدل شبه مرتبه دوم سازگاری بهتری دارند. همچنین از مدل نفوذ بین ذره ای برای تعیین سرعت جذب اولیه استفاده شد. افزون بر این، اطلاعات به دست آمده از فرآیندجذب یون های نیکل و بیسموت با تک دماهای جذب مختلف مانندتک دمای لانگمیر، فرندلیش و dkr انطباق داده شدند و مشخص شد که سازوکار جذب تک لایه (تک دمای لانگمیر) سازگاری بیشتری با فرآیند های جذب دارد. نتایج فرآیند جذب برای یون های آرسنیک نشان داد که جذب برای آرسنیک اتفاق نمی افتد و مشخص شد که علت این امر ویژگی های سطحی ماده جاذب و ماهیت یون-های آرسنیک است. در نهایت از یک روش رسوب دهی شیمیایی بر پایه تشکیل ساختار آپاتیتی برای حذف یون های پنج ظرفیتی آرسنیک استفاده شد و نتایج نشان داد که این روش قادر به حذف کامل یون های آرسنیک از محلول آبی است.