توصيفگر ها :
آگارز , گلوكونات , كاتيون اورانيل , تصفيه پسآب
چكيده فارسي :
در اين پژوهش دو جاذب آگارزي اصلاح شده با گلوكونات و آگارزي اصلاح شده با گلوكونات و فعال شده با اسيد به منظور حذف كاتيون اورانيل از محلول آبي و پسآبهاي صنعتي سنتز شدند. مشخصه يابي و ويژگيهاي دو جاذب سنتز شده با استفاده از آزمونهاي
FT-IR، XRD، FE-SEM، جذب-واجذب نيتروژن و پتانسيل زتا مورد مطالعه قرار گرفت. برمبناي نتايج جذب-واجذب نيتروژن، سطح ويژه جاذب آگارزي اصلاح شده با گلوكونات و جاذب آگارزي اصلاح شده با گلوكونات و فعال شده با اسيد به ترتيب 12/5 و 59/20 مترمربع بر گرم بود. به علاوه ميانگين اندازه حفرات براي اين دو جاذب به ترتيب 7/45 و 09/31 نانومتر بهدست آمد. تاثير پارامترهاي مختلف بر جذب از جمله pH، غلظت اوليه كاتيون اورانيل، مدت زمان تماس و دما بررسي شد. هر دو جاذب سنتز شده براي كاتيون اورانيل درpH برابر 5 بالاترين درصد حذف را داشتند. براي هر دو جاذب سرعت جذب بالايي مشاهده شد (زمان تعادل 60 دقيقه) و سينتيك جذب با مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم و ايزوترم جذبي با مدل ايزوترمي لانگموير بيشترين مطابقت را داشت. ظرفيت جذب بيشينه در شرايط بهينه براي آگارز اصلاح شده با گلوكونات و آگارز اصلاح شده و فعال شده با اسيد به ترتيب 23/19 و 63/52 ميليگرم بر گرم بهدست آمد. بازيابي جاذب و قابليت استفاده مجدد آن بررسي شد كه تا چهارمين بار استفاده كارايي حذف تا %93 حفظ شد. براي بررسي عملكرد جاذب آگارزي اصلاح شده و فعال شده با اسيد در مواجه با نمونههاي حقيقي پسآب، حذف كاتيون اورانيل از پسآب حقيقي مطالعه شد. نتايج نشان دادند كه جاذب سنتز شده ميتواند در 60 دقيقه كاتيون اورانيل را به طور كامل از نمونه حقيقي حذف كند و باتوجه به ويژگي زيست سازگاري و اقتصادي بودن، پتانسيل استفاده به عنوان يك جاذب صنعتي را دارا مي باشد.
چكيده انگليسي :
In this study, two adsorbents, gluconate-modified agarose and acid-activated gluconate-modified agarose, were synthesized for the removal of uranyl cations from aqueous solutions and industrial wastewaters. The synthesized adsorbents were characterized using FT-IR, XRD, FE-SEM, nitrogen adsorption–desorption, and zeta potential analyses. Based on the nitrogen adsorption–desorption results, the specific surface areas of gluconate-modified agarose and acid-activated gluconate-modified agarose were 12.50 and 20.59 m².g⁻¹, with average pore sizes of 7.45 nm and 31.09 nm, respectively. The effects of various parameters on uranyl adsorption, including pH, initial uranyl ion concentration, contact time, and temperature, were investigated. Both adsorbents exhibited the highest uranyl removal efficiency at pH 5. Rapid adsorption kinetics were observed, reaching equilibrium within 60 min. The adsorption process followed the pseudo-second-order kinetic model and was best fitted by the Langmuir isotherm model. Under optimal conditions, the maximum adsorption capacities were 19.23 mg.g⁻¹ for gluconate-modified agarose and 52.63 mg.g⁻¹ for acid-activated gluconate-modified agarose. Regeneration and reusability tests indicated that the removal efficiency remained as high as 93% after four consecutive adsorption–desorption cycles. To evaluate performance under real conditions, acid-activated gluconate-modified agarose was applied to industrial wastewater samples, achieving complete uranyl ion removal within 60 min. Due to its biocompatibility and cost-effectiveness, the developed adsorbent demonstrates great potential for practical application in industrial wastewater treatment.