سنتز نانو ذرات دی اکسید منگنز و ارزیابی عملکرد آن در حذف مس از محلول های آبی

در این پژوهش حذف مس از محلول های آبی با استفاده از نانو ذرات دی اکسید منگنز (MnO2) به عنوان جاذب مناسب و جدید مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نانو ذرات دی اکسید منگنز به روش ترسیب الکتروشیمیایی کاتدی سنتز گردید و تاثیر پارامترهای pH، زمان تماس، غلظت نانو ذرات و اثر غلظت اولیه بر فرآیند جذب مس در سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. جهت تعیین ویژگی های نانو ذرات دی اکسید منگنز، از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، دستگاه پراش پرتو ایکس(XRD)، و دستگاه طیف سنج مادون قرمز(FTIR) استفاده گردید. تصویربرداری از نانو ذرات تولیدی با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که اندازه متوسط این نانو ذرات 30 تا 50 نانومتر است. در این مطالعه با افزایش pH از 3 تا 7 درصد حذف و ظرفیت جذب مس افزایش یافته و به حداکثر خود یعنی 6/96 درصد رسید. لذا pH بهینه برای حذف مس با استفاده از نانو ذرات دی اکسید منگنز برابر با 7 بدست آمد. افزایش زمان تماس و میزان جاذب باعث افزایش راندمان حذف شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت یونهای مس ظرفیت جذب افزایش می یابد. در بررسی ایزوترم های جذب، داده های آزمایشی مطابقت بیشتری با مدل فرندلیچ نشان دادند. ظرفیت جذب لانگمیر 49/169 میلی گرم بر گرم بدست آمد. همچنین داده های بدست آمده در این تحقیق برای جاذب نشان داد که جذب مس از مدل سینتیک شبه مرتبه دوم تبعیت می کند. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از نانو ذرات دی اکسید منگنز به عنوان یک روش مناسب با پتانسیل بالا در حذف مس از محلولهای آبی می باشد.

نانو ذرات دی اکسید منگنز، سنتز الکتروشیمیایی، حذف مس، محلول های آبی