نویسندگان

1 دانشیار، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی

2 استادیار، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی

3 کارشناسی ارشد، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی

4 کارشناس ارشد، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی

چکیده

حذف فلزات سنگین به عنوان یکی از چالش های اصلی محیط زیست به­ وسیله فرایند جذب توسط هیدروکسی آپاتیت به ­دلیل وجود مناطق سطحی واکنش ­پذیر گوناگون بر روی آن مورد توجه است. در این پژوهش قابلیت حذف یون‌های فلز سنگین Pb2+، وNi2+ از محلول‌های آبی به ­وسیله قرار گرفتن در ساختار ماده آپاتیتی در حال تشکیل به­­ روش اسید و باز بررسی شد. بدین منظور مقدار عناصر در محلول‌ها به­گونه­ای در نظر گرفته شد که در تمام آزمایش‌ها نسبت اتمی Ca/P ، Pb/P و Ni/P برابر با 67/1 باشد. سپس در دو محیط اسیدی و بازی جهت تشکیل ساختار آپاتیتی واکنش ها صورت گرفت. رسوب های به دست آمده توسط تکنیک های XRD، FT-IR، و TEM مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش رسوب دهی آپاتیتی قادر به حذف تقریبا کامل یون‌های سرب و نیکل از محلول است. سازکار حذف یون­های سرب و نیکل را می توان به صورت تشکیل رسوبی با ساختار آپاتیتی از یون فلز سنگین و یا تشکیل کلسیم هیدروکسی‌آپاتیت و جذب سطحی یون­های نیکل و سرب در سطح هیدروکسی‌آپاتیت کلسیم و تعویض کاتیونی در نظر گرفت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Remove Pb2+ and Ni2+ heavy metals by hydroxyapatite structure Prepared with acids and bases methods of aqueous solutions

نویسندگان [English]

  • E. Salahi 1
  • Iman Mobasherpour 2
  • S. Zamani 3
  • Arezu Ghanbari 4

1 Ceramics Department, Materials and Energy Research Center

2 Ceramics Department, Materials and Energy Research Center

3 Ceramics Department, Materials and Energy Research Center

4 Ceramics Department, Materials and Energy Research Center

چکیده [English]

Heavy metals removal by adsorption processes as general mechanisms to reduce the damage caused by heavy metals is considered. Due to a variety of reactive surface area on hydroxyapatite and cationic and anionic exchange capability, it was a matter of considerable ability is to absorb and remove heavy metals. In this study, the ability to remove heavy metal ions Pb2+ and Ni2+ and placed in the structure of apatite by the method of acid-base from aqueous solution analysis. Order of elements in solution was considered so that the atomic ratio of Ca/P, Pb/P and Ni/P is equal to 1.67. Then both acid-base reacted to form apatite structure were carried out. The precipitate obtained by the techniques of XRD, FT-IR, and TEM were reviewed and evaluated. The results showed that apatite deposition method is able to eliminate lead and nickel ions from solution are almost complete. Removal mechanism of lead and nickel ions can be formed into sedimentary apatite structure or form calcium ions hydroxyapatite and adsorption of nickel and lead in calcium hydroxyapatite and cation exchange considered.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Removal
  • Divalent lead
  • Divalent nickel
  • Apatite structure
  • Acid-base method
  1. Luckey, T.D. ,et.al , Heavy metal Toxicity Safety and Hormology, Georg Thieme Publishers, (1975).
  2. عباس­پور، مجید، مهندسی محیط زیست، 1383، جلد اول، مرکز انتشارات علمی دانشگاه آزاد اسلامی
  3. Bailliez, S., et.al, Removal of lead (Pb) by hydroxyapatite sorbent, Process safety and environmental protection, 2004, 82(B2), 175-180
  4. Mobasherpour, I., et.al, Removal of divalent cadmium cations by means of synthetic nano crystallite hydroxyapatite, Desalination, 2011, 266, 142-148.
  5. Mobasherpour, I. et.al, Removal of nickel (II) from aqueous solutions by using nano-crystalline calcium hydroxyapatite, Journal of Saudi chemical society, 2011, 15, 105-112.
  6. Liao, D., et.al, Removal of lead(II) from aqueous solutions using carbonate hydroxyapatite extracted from eggshell waste, Journal of hazardous materials, 2010, 177, 126-130.
  7. Minh, D.P., et.al, Hydroxyapatite gel for the improved removal of Pb2+ ions from aqueous solution, Chemical Engineering Journal, 2013, 232, 128-138.
  8. Wang, J., et.al, In situ grown of nano-hydroxyapatite on magnetic CaAl-layered double hydroxides and its application in uranium removal, Chemical Engineering Journal, 2012, 193-194, 372-380
  9. Wang C.C., et.al, Effects of exchanged surfactant cations on the pore structure and adsorption characteristics of montmorillonite, Journal of Colloid and Interface Science, 2004, 280, 27-35.
  10. Castaldi, P., et.al, Study of sorption processes and FT-IR analysis of arsenate sorbed onto red muds (a bauxite ore processing waste), Journal of Hazardous Materials, 2010, 175, 172-178.