دوره 11، شماره 2 - ( 6-1397 )
جلد 11 شماره 2 صفحات 214-197 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rouniasi N, Monavari S, Abdoli M, Baghdadi M, Karbasi A. Removal of heavy metals of cadmium and lead from aqueous solutions using graphene oxide nanosheets process optimization by response surface methodology. ijhe 2018; 11 (2) :197-214
URL: http://ijhe.tums.ac.ir/article-1-6029-fa.html
URL: http://ijhe.tums.ac.ir/article-1-6029-fa.html
رونیاسی نسیم، منوری سید مسعود، عبدلی محمد علی، بغدادی محید، کرباسی عبدالرضا. حذف فلزات سنگین از محلول‌های آبی با استفاده از نانو صفحات اکسید گرافن: بهینه سازی با روش سطح پاسخ. سلامت و محیط زیست. 1397; 11 (2) :197-214
نسیم رونیاسی1 
، سید مسعود منوری* 2، محمد علی عبدلی3 ، محید بغدادی3 ، عبدالرضا کرباسی3
، سید مسعود منوری* 2، محمد علی عبدلی3 ، محید بغدادی3 ، عبدالرضا کرباسی3
1- گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ،monavarism@yahoo.com
3- دانشکده محیط زیست، دانشکده‌های پردیس فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2- گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ،
3- دانشکده محیط زیست، دانشکده‌های پردیس فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده: (4701 مشاهده)
زمینه و هدف: آلودگی آب با فلزات سنگین یک مشکل اساسی و در حال توسعه در جهان است. در این مطالعه حذف فلزات سنگین کادمیوم و سرب با استفاده از جاذب اکسید گرافن صورت گرفت.
روش بررسی: نانو صفحات اکسید گرافن به روش هامرز، سنتز گردید و ویژگی‌های آن با استفاده ازFTIR ، XRD و SEM بررسی شد. اﺛـﺮ ﻣﺘﻐﻴﺮﻫـﺎی ﻣﺴﺘﻘﻞ pH، زﻣﺎن ﺗﻤﺎس و ﻏﻠﻈﺖ اولیه محلول ﺑﺮ عملکرد حذف فلزات سنگین کادمیوم و سرب ﺑﺎ روش ﺳﻄﺢ ﭘﺎﺳﺦ ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎی ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﺎﻛﺲ ﺑـﻨﻜﻦ (Box-Behnken) ﻣـﻮرد ارزﻳـﺎﺑﻲ ﻗـﺮار ﮔﺮﻓـﺖ. با به‌کارگیری مدل Quadratic میزان جذب برای فلز کادمیوم و سرب تقریبا 99 درصد به‌دست آمد. از آﻧـﺎﻟﻴﺰ وارﻳـﺎﻧﺲ ANOVA، ﺑﻪﻋﻨﻮان روش آﻣﺎری آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﺳﺦﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده شد.
یافته‌ها: تصاویرSEM ، متوسط اندازه صفحات اکسید گرافن را 1 تا µm 3 نشان داد. پس از بهینه سازی توسط روش سطح پاسخ حداکثر ظرفیت جاذب، ﺑﺮای ﺳﺮب مقدار mg/g 136 و ﺑﺮای کادمیوم مقدار mg/g 68 به‌دست آمد. بررسی اﻳﺰوﺗﺮم‌ها ﻧﺸﺎن داد، ﺟﺬب کادمیوم از ایزوﺗﺮم لانگمویر و ﺟﺬب سرب از ایزوﺗﺮم ﻓﺮوﻧﺪﻟﯿﭻ ﭘﯿﺮوی ﻣﯽﮐﻨﺪ.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که ﮔﺮاﻓﻦ اﮐﺴﺎید ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺧﻮﺑﯽ در ﺣﺬف دو آﻻینده کادمیوم و ﺳﺮب از محلول‌های آﺑﯽ دارد. مهمترین عوامل تاثیر‌گذار بر جذب فلزات مورد مطالعه، pHمحلول و غلظت اولیه بود. بررسی نتایج و تحلیل RSM نشان داد که داده‌های حاصل از آزمایش با مدل پیش بینی شده مطابقت داشت.
روش بررسی: نانو صفحات اکسید گرافن به روش هامرز، سنتز گردید و ویژگی‌های آن با استفاده ازFTIR ، XRD و SEM بررسی شد. اﺛـﺮ ﻣﺘﻐﻴﺮﻫـﺎی ﻣﺴﺘﻘﻞ pH، زﻣﺎن ﺗﻤﺎس و ﻏﻠﻈﺖ اولیه محلول ﺑﺮ عملکرد حذف فلزات سنگین کادمیوم و سرب ﺑﺎ روش ﺳﻄﺢ ﭘﺎﺳﺦ ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎی ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﺎﻛﺲ ﺑـﻨﻜﻦ (Box-Behnken) ﻣـﻮرد ارزﻳـﺎﺑﻲ ﻗـﺮار ﮔﺮﻓـﺖ. با به‌کارگیری مدل Quadratic میزان جذب برای فلز کادمیوم و سرب تقریبا 99 درصد به‌دست آمد. از آﻧـﺎﻟﻴﺰ وارﻳـﺎﻧﺲ ANOVA، ﺑﻪﻋﻨﻮان روش آﻣﺎری آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﺳﺦﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده شد.
یافته‌ها: تصاویرSEM ، متوسط اندازه صفحات اکسید گرافن را 1 تا µm 3 نشان داد. پس از بهینه سازی توسط روش سطح پاسخ حداکثر ظرفیت جاذب، ﺑﺮای ﺳﺮب مقدار mg/g 136 و ﺑﺮای کادمیوم مقدار mg/g 68 به‌دست آمد. بررسی اﻳﺰوﺗﺮم‌ها ﻧﺸﺎن داد، ﺟﺬب کادمیوم از ایزوﺗﺮم لانگمویر و ﺟﺬب سرب از ایزوﺗﺮم ﻓﺮوﻧﺪﻟﯿﭻ ﭘﯿﺮوی ﻣﯽﮐﻨﺪ.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که ﮔﺮاﻓﻦ اﮐﺴﺎید ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺧﻮﺑﯽ در ﺣﺬف دو آﻻینده کادمیوم و ﺳﺮب از محلول‌های آﺑﯽ دارد. مهمترین عوامل تاثیر‌گذار بر جذب فلزات مورد مطالعه، pHمحلول و غلظت اولیه بود. بررسی نتایج و تحلیل RSM نشان داد که داده‌های حاصل از آزمایش با مدل پیش بینی شده مطابقت داشت.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
