تعیین ضرایب سینتیکی و ترمودینامیکی و حذف فلزات سنگین از محلول‌های آبی توسط نانو ذره آهن صفرظرفیتی و نانواکسیدمس

در تحقیق حاضر، سنتیک و ترمودینامیک جذب عناصر کادمیم، سرب، مس و روی توسط نانو ذره آهن صفر ظرفیتی (nZVI) و نانو اکسید مس (nCuO) از محلول­های آبی تحت غلظت­های اولیه، دما و زمان­های مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش زمان تماس، کارایی حذف و ظرفیت جذب عناصر افزایش یافت. در بین معادلات سینتیکی برازش داده شده برای جذب عناصر، مدل شبه درجه دوم با ضریب تبیین 99/0 تا 00/1 در مقایسه با مدل شبه درجه اول، ایلویچ و تابع نمایی برازش بهتری داشت. داده­های آزمایشی با مدل­ جذب لانگمیر نسبت به مدل­های فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ برازش بهتری داشتند. میزان جذب عناصر توسط نانو ذره آهن صفر ظرفیتی بیشتر از نانو اکسید مس بدست آمد، به­طوری­که حداکثر جذب تک­لایه­ای لانگمیر(qmax) برای عناصر کادمیم، سرب، مس و روی توسط نانو ذره آهن صفر ظرفیتی به ترتیب 218، 239، 242 و 215 میلی­گرم بر گرم و توسط نانو اکسید مس به ترتیب 90، 176، 100 و 76 میلی­گرم بر گرم به­دست آمد. مقادیر انرژی آزاد جذب (E) محاسبه شده از طریق معادله دوبینین-رادوشکویچ و پارامترانرژی آزاد گیبس (ΔG) به ترتیب بیانگر جذب فیزیکی عناصر بر روی نانو ذرات و خودبخودی واکنش جذب است. فاکتور جداسازی لانگمیر (RL) برای نانو ذرات مورد بررسی 50/0- 03/0 بدست آمد که نشان­دهنده جذب مطلوب عناصر بر روی نانو ذرات می­باشد.