سنتز و بکارگیری نانوکامپوزیت منیزیوم فریت – کیتوسان برای حذف فلوراید از محلول آبی با استفاده از بهینه سازی سطح – پاسخ

Synthesis and employment of magnesium ferrite – chitosan nanocomposite for fluoride removal from aqueous solution with the aid of response surface optimization

چکیده

مقدمه: وجود فلوراید مازاد در آب شرب باعث ایجاد انواع مختلفی از بیماریها می گردد بنابراین حذف فلوراید از آب آشامیدنی برای حفظ سلامتی انسان ضروری است. از این رو این تحقیق به بررسی حذف فلوراید از آب بوسیله نانوکامپوزیت منیزیوم فریت – کیتوسان می پردازد.

مواد و روش ها: در این تحقیق نمک های نیترات منیزیوم و آهن برای سنتز منیزیوم فریت به روش خود احتراقی بکارگرفته شدند. سپس نانوکامپوزیت فریت – کیتوسان با استفاده از اپی کلروهیدرین سنتز گردید. شناسایی ساختار جاذب بوسیله تکنیک های میکروسکوپی الکترونی روبشی و عبوری، مغناطیس سنجی ارتعاشی، پراش اشعه ایکس و آنالیزعنصری انجام گرفت. پارامترهای موثر در فرآیند جذب شامل pH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت فلوراید با روش شناسی سطح پاسخ و طراحی باکس- بنکن انجام پذیرفت. مطالعه ایزوترم در محدوده غلظتی 10 تا 100 میلی گرم بر لیتر انجام شد.   

نتایج : مقدار بهینه پارامترهای موثر یعنی pH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت فلوراید بترتیب 8/2، 5/4 دقیقه، 19 میلی گرم و 87/28 میلی گرم در لیتر می باشد. در شرایط بهینه حداکثر درصد حذف فلوراید 1/98 درصد بوده است. نتایج مطالعه ایزوترم بیانگر آن است که فرآیند جذب از مدل لنگمویر با ظرفیت 1/181 میلی گرم فلوراید بر گرم جاذب پیروی می کند.

نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می دهد که نانوهیبرید سنتز شده از پتانسیل خوبی بعنوان جاذب مغناطیسی ارزان برای اهداف اصلاح محیط زیست برخوردار است بطوریکه می تواند برای حذف موثر فلوراید از محلول آبی بکار گرفته شود.