fa تصفیه فاضلاب مصنوعی حاوی کادمیوم (ІІ) توسط نانو کامپوزیت جدید مغناطیسی EDTA/کیتوزان/ TiO2 تخصصي Special پژوهشي Research <div style="border-top:solid windowtext 1.0pt;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:none;padding:1.0pt 0cm 1.0pt 0cm;margin-right:42.55pt;margin-left:42.55pt;"><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">زمینه و هدف</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">:</span></span></span></strong> <span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">کادمیوم به‌عنوان یک فلز سنگین به دلیل سمیت بالا، آسیب‌های جدی بر سلامت انسان و اثرات تجمع زیستی آن در اکولوژی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در مطالعه حاضر، یک روش آسان و اقتصادی برای آماده‌سازی نانو کامپوزیت جدید مغناطیسی </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">EDTA</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">/کیتوزان/</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TiO₂</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;"> (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">MECT</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">) برای حذف گستره وسیعی از آلاینده‌ها به‌خصوص یون‌های کادمیوم (</span></span><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:10.0pt;">ІІ</span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">) از محلول آبی شرح داده‌شده است. </span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">مواد و روش‌ها</span></span></span></strong>: <span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">در این روش نانو کامپوزیت جدید مغناطیسی </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">EDTA</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">/کیتوزان/</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TiO₂</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;"> تهیه و مورفولوژی، ساختار و ویژگی‌های آن توسط </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">FE-SEM</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">EDX</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">XRD</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;"> شناسایی و تأثیر پارامترهای مختلف نظیر </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">pH</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">، زمان تماس و غلظت اولیه کادمیوم &nbsp;در راندمان سیستم موردبررسی قرار گرفت. </span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">یافته‌ها</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">:</span></span></span></strong> <span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">نتایج حاکی از آن است که نانو ذرات </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">MECT</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">&nbsp; با میانگین قطر کمتر از 40 نانومتر، بهترین عملکرد جذب کادمیوم را در </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">pH</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;"> بهینه 6-5 در مدت‌زمان 120 دقیقه داشته است. همچنین ایزوترم لانگمویر با ماکزیمم ظرفیت جذب </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">mg/g</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;"> 765/212، بهترین مطابقت را با داده‌های آزمایشگاهی داشت. در انتها، قابلیت استفاده مجدد نانو کامپوزیت توسط احیاکننده </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Na₂EDTA</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;"> مورد آزمایش قرار گرفت و راندمان احیا در 5 سیکل جذب و واجذب، بالای 90% مشاهده شد. </span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">نتیجه‌گیری</span></span></span></strong>: <span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;">نانو کامپوزیت مغناطیسی </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">MECT</span></span></span><span style="font-family:b yagut;"><span style="font-size:10.0pt;"> به‌عنوان جاذبی دوستدار محیط‌زیست، اقتصادی و قابل بازیافت، پتانسیل بالایی در تصفیه فاضلاب مصنوعی حاوی کادمیوم دارد.</span></span><br> &nbsp;</div> <div style="margin-left:42.55pt;"><strong>Background: </strong>Cadmium, as a heavy metal, has received considerable attention due to its high toxicity, causing excessive damage to health and the biomagnification effects on ecology. In present study, a facile and economic approach has been described for preparing a novel magnetic EDTA/Chitosan/TiO₂ (MECT) nanocomposite to remove a wide range of pollutants, especially Cd(ІІ) ions, from aqueous solution.<br> <strong>Methods: </strong>In this method, not only EDTA has a cheap and environmentally friendly cross-linker function, embeds Fe₃O₄ nanoparticles in chitosan surface, but also participates in the chelating process of metal ions, caused by functional groups. The morphology, structure, and property of the MECT were characterized by FE-SEM, EDX, and XRD techniques and the effect of different parameters including pH, contact time, and initial cadmium concentration were evaluated.<br> <strong>Results: </strong>The results represented that MECT nanoparticles with an average diameter less than 40 nm had the best performance in adsorption of Cd(II) at optimum pH values of 5-6 and contact time of 120 min. Moreover, Langmuir adsorption isotherm is the best fit for the experimental data, in which maximum capacity of Cd(II) adsorption has been achieved 211.416 mg g^-1. Finally, reusability of the nanocomposite was measured using Na₂EDTA as an elution agent and regeneration efficiency of MECT was observed more than 90% in five successive sorption-desorption cycles.<br> <strong>Conclusions: </strong>Thus, magnetic MECT nanocomposite as an environmentally friendly, economical, and recyclable adsorbent has a great potential to develop the industry of water and wastewater treatment.<br> &nbsp;</div> نانو کامپوزیت مغناطیسی, کیتوزان, EDTA, کادمیوم Magnetic nanocomposite, Chitosan, EDTA, Cd(II) 289 298 http://jehe.abzums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-36&slc_lang=fa&sid=1 Bahareh Alizadeh بهاره علیزاده 10031947532846002897 10031947532846002897 No Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Kharazmi University, Tehran, Iran گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران Mohammad Delnavaz محمد دلنواز 10031947532846002898 10031947532846002898 Yes Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Kharazmi University, Tehran, Iran گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران Alireza Shakeri علی‌رضا شاکری 10031947532846002899 10031947532846002899 No Faculty of Chemistry, Tehran University, Tehran, Iran گروه شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایران