حذف جیوه از محیط آبی با استفاده از نانوکامپوزیت پلی پیرول-کیتوسان: بررسی معادلات سینتیک و جذب

هدف از این مطالعه حذف یون های جیوه(ii) از محیط آبی با استفاده از نانوکامپوزیت پلی پیرول- کیتوسان در سسیتم ناپیوسته می باشد. در این سیستم اثر پارامترهایی از قبیل ph، زمان تماس، مقدار اولیه یون های فلزی و دمای اختلاط برای یافتن شرایط بهینه مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی خواص نانوکامپوزیت ها از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)، پراش پرتو ایکس(xrd)، طیف سنجی مادون قرمز(ftir) و مساحت سطح(bet) استفاده گردید. نتایج نشان می دهد شکل شناختی و اندازه ذرات به نسبت ترکیب پلی پیرول و کیتوسان بستگی دارد. جهت انجام آزمایش ها از تکنیک رآکتور اختلاط کامل منقطع برای جاذب های مختلـف با شـرایط یکسـان بهینه شده از نـظر ph، زمان تماس، دما و مقدار اولیه یون های فلزی استفاده شده بود. میـزان یون فلزی سنگین جیوه توسـط دســتگاه طیف سنج پلاسمای جفت شده القایی نشر نوری (icp-oes) آنالیز گردیده است. نتایج حاصـل نشان می دهد یون جیوه در ph های بیشتر از 25/2 رسوب می دهد و با افزایش دما و همچنین افزایش غلظت یون های فلزی درصد حذف یون جیوه(ii) کاهش می یابد. بر این اساس آزمایشات جداسازی در شرایط بهینه: ph 2، زمان تماس 30 دقیقه، دمای اختلاط 30 درجه سانتی گراد و غلظت 50 میلی گرم بر لیتر صورت پذیرفت که میزان حداکثر حذف جیوه(ii) 9/98 درصد حاصل شد. نتایج نشان می دهد مدل دو پارامتری لانگمویر با ضریب همبستگی 999/0 و مقدار ظرفیت 40 میلی گرم بر لیتر و مدل سه پارامتری سیپس با ضریب همبستگی 999/0 و مقدار ظرفیت جذب 166/40 میلی گرم بر لیتر تطابق خوبی با داده های تعادلی دارند. بررسی ها نشان داد مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضریب همبستگی 00/1 مدل بسیار خوبی برای توصیف داده های تجربی می باشد. محاسبات ترمودینامیکی نشان داد فر آیند جذب خود به خودی (0>?g°)، گرمازا (0>s°?) و همراه با کاهش آنتروپی (0>?s°) است و میزان آنتالپی واکنش 183/18- کیلوژول بر مول و آنتروپی 21/0- کیلوژول بر مول بر کلوین حاصل شد. نتایج حاصـل نشان می دهد نانوکامپوزیت پلی پیرول- کیتوسان در جداسـازی یون جیوه عملکرد مطلـوبی دارد و می تـوان آن را به عنـوان یک جـاذب کارآمد در تصفیـه آب به کار برد.