fa مطالعه اثر استفاده از نانو ذره اکسید آهن در حذف فلز کادمیوم از محیط‌های آبی: یک مطالعه آزمایشگاهی بهداشت Environmental Health پژوهشي Research <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">چکیده</span></span></strong><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">زمینه و هدف: </span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">کادمیوم یکی از فلزات سنگین است، که دارای سمیت بالا و خاصیت تجمع پذیری بالا در بافت زنده است. هدف از انجام این پژوهش تعیین کارآیی نانو&shy;ذره اکسید آهن در جذب کادمیوم از محیط&shy;های آبی بود. </span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">مواد و روش:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> این مطالعه آزمایشگاهی در تابستان سال 1397 انجام شد. برای تعیین خصوصیات جاذب&nbsp; </span></span><span dir="LTR">XRD</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> (</span></span><span dir="LTR">X-ray powder diffraction</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) و </span></span><span dir="LTR">SEM</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> (</span></span><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope"><span dir="LTR">Scanning electron microscope</span></a><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) و برای بررسی گروه&shy;های عملکردی جاذب از آنالیز </span></span><span dir="LTR">&nbsp;FTIR</span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">(</span></span><span dir="LTR">Fourier-transform infrared spectroscopy</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) استفاده شد. فاکتورهای مختلف از قبیل </span></span><span dir="LTR">pH</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، غلظت کادمیوم، زمان تماس و مقدار جاذب در حذف کادمیوم بررسی شد. ایزوترم‌های جذب لانگمویر و فروندلیچ </span></span>&nbsp;<span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">برای توصیف داده‌های جذب استفاده شدند.</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">جهت پردازش داده&shy;های حاصل از طرح بلوک کاملاً تصادفی استفاده شد.</span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">یافته&shy;ها: </span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">میزان جذب بعد از 20 دقیقه به&shy;صورت ثابت در آمد</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">(61%، 032/0</span></span><span dir="LTR">P=</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">). بیش</span></span><span dir="LTR">&shy;</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">ترین میزان جذب در</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">7</span></span><span dir="LTR">pH=</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> حاصل شد</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">(99%، 043/0 </span></span><span dir="LTR">P=</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">)</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و کم</span></span><span dir="LTR">&shy;</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">ترین مقدار جذب با اختلاف معنی&shy;داری در 3</span></span><span dir="LTR">pH=</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> دیده</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">شد</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">(%68، 048/0 </span></span><span dir="LTR">P=</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">). میزان جذب فلز با اختلاف معنی</span></span><span dir="LTR">&shy;</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">داری نسبت به سایرین در غلظت 20 میلی</span></span><span dir="LTR">&shy;</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">گرم در لیتر بیش&shy;ترین و در غلظت 90 میلی&shy;گرم در لیتر کم&shy;ترین بود (97 درصد و 5/70 درصد)(039/0</span></span><span dir="LTR">P=</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">). در ارتباط با تأثیر مقدار جاذب اکسید&shy;آهن بیش&shy;ترین جذب در 2 گرم در لیتر و کم&shy;ترین درصد جذب در 5/0 گرم در لیتر با اختلاف معنی&shy;داری مشاهده شد (96/97 درصد و 75 درصد)(047/0</span></span><span dir="LTR">P=</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">). جذب کادمیوم توسط اکسید&shy;آهن با مدل لانگمویر مطابقت داشت (4888/0=</span></span><span dir="LTR">R²</span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">). </span></span><span dir="LTR"></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نتیجه&shy;گیری: </span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">با توجه به نتایج پیشنهاد می&shy;شود از پوشش نانوذرات برای افزایش راندمان جذب کادمیوم استفاده کرد و می&shy;توان آن را به عنوان روش مؤثری در حذف کادمیوم برشمرد.</span></span><span dir="LTR"></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">واژه&shy;های کلیدی:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> نانو ذره اکسید آهن، کادمیوم، جذب، ایزوترم&shy;</span></span><span dir="LTR"></span><br> &nbsp; <strong>Background and Objectives:</strong> Cadmium is a heavy metal, which has high toxicity and high accumulation properties in living tissue. The purpose of this study was to determine the efficiency of iron oxide nanoparticles in the adsorption of cadmium from aqueous media.<br> <strong>Materials and Methods:</strong> This laboratory study was performed in the summer of 2018. XRD (X-ray powder diffraction) &nbsp;and SEM (scanning electron microscope) were used to characterize the adsorbent properties and FTIR (fourier-transform infrared spectroscopy) analysis was performed to investigate the adsorbent functional groups.Various factors in cadmium &nbsp;removal were investigated such as pH, cadmium concentration, contact time and adsorbent dose. Langmuir and Freundlich absorption isotherms were used to describe absorption data. For data processing, a completely randomized block design was used.<br> <strong>Results:</strong> Adsorption rate was fixed after 20 minutes (61%, p=0.032). The highest adsorption was achieved at pH=7 (99%, p=0.043) and the lowest adsorption was observed with a significant difference at pH=3 (68%, p=0.048). The adsorption rate of metal, significantly different compared to the others, was the most in the concentration of 20 mg / L and the lowest in the concentration of 90 mg / L (97% and 70.5%, p=0.039). In relation to the effect of iron oxide adsorption, the highest adsorption was observed at 2 grams per liter and the lowest adsorption percentage was at 0.5 grams per liter (97.96% and 75%, p=0.047). The adsorption of cadmium by iron oxide was consistent with the Langmuir model (R²=0.4888).<br> <strong>Conclusion:</strong> According to the results, it is recommended to use nanoparticle coatings to increase the cadmium uptake efficiency, and it can be considered as an effective way to remove cadmium.<br> <strong>Key words</strong>: Iron oxide nanoparticles, Cadmium, Adsorption, Isotherms<br> &nbsp;<br> <strong>Funding:</strong> This study did not have any funds.<br> <strong>Conflict of interest:</strong> None declared.<br> <strong>Ethical approval:</strong> The Ethics Committee of Islamic Azad University University of Khorasgan branch approved the study (Ethical approval: IR.IAU.KHUISF.REC).<span dir="RTL"></span><br> <strong>How to cite this article:</strong> Hamidianfar N, Abolhasani M H, Ataabadi M. Investigation of the Effect of Using Iron Oxide Nanoparticles in Removing Cadmium from Aqueous Media: A Laboratory Study. <em>J Rafsanjan</em> <em>Univ Med Sci</em> 2020; 18 (12): 1253-69. [Farsi]<br> &nbsp; نانو ذره اکسید آهن, کادمیوم, جذب, ایزوترم‌ Iron oxide nanoparticles, Cadmium, Adsorption, Isotherms 1253 1269 http://journal.rums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3795-2&slc_lang=fa&sid=1 N. Hamidianfar نجلا حمیدیان فر hamidi.najla1992@gmail.com 6900319475328460036989 6900319475328460036989 No islamic azad university دانشگاه ازاد اسلامی M. H. Abolhasani محمد هادی ابوالحسنی hadi.mha2001@yahoo.com 6900319475328460036990 6900319475328460036990 Yes islamic azad university دانشگاه ازاد اسلامی M. Ataabadi میترا عطاآبادی mitra_ataabadi@yahoo.com 6900319475328460036991 6900319475328460036991 No islamic azad university دانشگاه ازاد اسلامی