حذف جذبي و بازيابي اورانيم (VI) از محلول هاي آبي تک جزيي به وسيله تفاله نيشکر آلاييده شده با نانو ذرات منيتيت

جاذب زيستي- مغناطيسي متشکل از نانوذرات منيتيت (Fe₃O₄) پوشيده شده از تفاله نيشکر تهيه و باگاس مغناطيسي نام گذاري شد. باگاس مغناطيسي داراي هدف حذف جذبي و بازيابي يون هاي اورانيم (VI) از محيط هاي آبي بود. منيتيت از طريق هم رسوبي با افزودن محلول سديم هيدروکسيد به محلول آبي شامل Fe²⁺ و Fe³⁺ تهيه شد. باگاس مغناطيسي داراي خواص ابرپارامغناطيسي، يعني، مغناطش اشباع بدون پس ماند مغناطيسي بود. شناسايي باگاس مغناطيسي تهيه شده، با استفاده از روش هاي پراش پودري پرتو ايکس (XRD) و ميکروسکوپي الکترون پويشي (SEM) انجام و مساحت سطح ويژه ريزدانه ها و ميزان تخلخل آن از طريق جذب و واجذب نيتروژن (روش BET) اندازه گيري شد. ميانگين اندازه ذرات 34 نانومتر، مساحت سطح آزاد آن ها 102.3 متر مربع بر گرم و ميانگين قطر حفرات 6.23 نانومتر به دست آمد. خواص تبادل يوني باگاس مغناطيسي با اندازه گيري ظرفيت جذب براي يون هاي اورانيم (VI) در روش ناپيوسته بررسي شد. نتايج نشان داد که ظرفيت جذب به شدت تحت تاثير pH محيط، مقدار زيست توده، زمان تماس، و غلظت اوليه اورانيم قرار دارد. پيوند سطحي اورانيم با زيست توده بسيار سريع بود به طوري که ظرف 20 دقيقه نخست %92 جذب به انجام رسيد. جذب بهينه (%97.4) در pH برابر با 4، مقدار زيست توده ^1-5g L، غلظت اوليه اورانيم 50mg L^-1، و در مدت 90 دقيقه مشاهده شد. ظرفيت جذب بيشينه باگاس مغناطيسي براي يون هاي اورانيم (VI) در مقدار جاذب 1g L^-1، و برابر 32.04mg g^-1 به دست آمد. داده هاي سينتيکي با معادله سرعت شبه مرتبه دوم به خوبي برازش شدند (0.9996=R²). فرايند جذب با مدل هاي هم دماي لانگموير و دوبينين- رادشکويچ مطابقت خوبي داشت. انرژي آزاد استاندارد (G^o?) و تغييرات انتالپي (?H^o) نشان داد که واکنش در دماهاي بررسي شده، خودبه خودي و گرماگير است. در مطالعات بازيابي، %94.5 يون هاي اورانيم (VI)، با استفاده از هيدروکلريک اسيد به عنوان شوينده بازيابي شد.