بررسی کارایی حذف کادمیوم از محلول های آبی با استفاده از نانو اکسید آلومینیوم تجاری: مطالعه تعادلی سینتیکی

زمینه و هدف: فعالیت های انسانی اغلب فلزات سنگین را در سراسر محیط زیست پراکنده می کند که خطراتی برای سلامتی انسان هنگامی که غلظت این فلزات به سطوح بالا می رسد دربر دارد. هدف از انجام این تحقیق ارزیابی تاثیر نانو ذره اکسید آلومینیوم در حذف کادمیوم از محیط آبی می باشد.مواد و روش ها: مطالعه مورد نظر یک مطالعه بنیادی ndash;کاربردی است که هدف آن بررسی حذف کادمیوم با استفاده از نانو اکسید آلومینیوم گاما که بصورت تجاری تهیه شده می باشد. تاثیر متغیرهایph ، غلظت نانو اکسید آلومینیوم، غلظت اولیه کادمیوم، زمان تماس، بر روی سینتیک و ایزوترم جذب کادمیوم بوسیله نانو اکسید آلومینیوم گاما مطالعه شد.یافته ها: نتایج حاصل از آزمایشات نشان می دهد که یون کادمیوم در 3ph= بیشترین جذب را بر روی نانو اکسید آلومینیوم داشت. همچنین با افزایش مقدار جاذب، راندمان جذب افزایش یافت به طوری که با افزایش نانو اکسید آلومینیوم از 5/0گرم به 4 گرم، راندمان جذب به 33% رسید. با افزایش میزان غلطت اولیه کادمیوم از 5 میلی گرم به 10 میلی گرم، کارایی حذف نیز از %29 به %25 کاهش یافت. به هر حال بهترین زمان جذب 60 دقیقه به دست آمد و زمان ماند بیش از این، تاثیر چندانی در کارایی حذف نداشت. داده های مربوط به آزمایشات ایزوترمی نانو اکسید آلومینیوم مطابقت بیشتری با مدل ایزوترمی فروندلیچ ( 9998/0=2 r) دارند. نتایج حاصل از سینتیک جذب کادمیوم نشان داد که نانو اکسید آلومینیوم، از مدل سینتیکی درجه دوم (9879/0 =2 r) پیروی کرده است.نتیجه گیری: نانو اکسید آلومینیوم گاما می تواند به عنوان یک جاذب در حذف کادمیوم از محیطهای آبی معرفی شود.

Survey Removal Efficiency of Cadmium from Aqueous Solutions Using Commercial Aluminum nano oxide: Kinetic Study of the Equilibrium

Background: Human activities often diffuse heavy metal to the environment, which bring hazards up for human health when the concentration of these metals reaches high levels. The purpose of this study is evaluation effect of aluminum oxide Nano particles on cadmium removal from aquatic environment.Methods: This is a fundamental applied study which has been performed in order to investigation cadmium removal by using gamma aluminum nano oxide commercially prepared. In present study effects of pH, nano aluminum oxide concentration, initial concentration of cadmium, and contact time on kinetics and adsorption isotherm of cadmium by gamma Nano aluminum oxide were studied.Results: The results of experiments showed that cadmium ion had maximum adsorption over nano aluminum oxide on pH=3. Also by increasing adsorbent dose, adsorption efficiency was increased as by addition nano aluminum oxide from 0.5 g up to 4 g, the adsorption efficiency reached to 33%. By increasing cadmium initial concentration from 5 to 10 mg, removal efficiency was decreased from 29% to 25%. However the best time for adsorption was obtained at 60 minutes and the remaining time had no more effect on the removal efficiency. Data related to isotherm test for nano aluminum oxide has more conformity with Freundlich isotherm model (R2=0.9998). The results of cadmium adsorption kinetic showed that nano aluminum oxide has followed second order kinetic model (R2=0.9879).Conclusion: Nano Gammaaluminum oxide adsorbent can introduce as an adsorbent for removal of cadmium from aquatic environment.