مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 36 3 2025 09 21 Sustainable Cyanide Removal from Water via CuO/AC Catalyst Derived from Polymeric Waste حذف پایدار سیانید از آب با استفاده از کاتالیست CuO/AC حاصل از ضایعات پلیمری 19 35 239094 10.22093/wwj.2025.544710.3512 FA بهزاد آقابراری دانشیار، پژوهشکده نانو مواد و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران 0000-0001-6073-1612 امیرحسین افشار دانشجوی دکترا، پژوهشکده نانو مواد و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران 0009-0009-8225-9465 Journal Article 2025 03 14 In this study, polymeric waste was utilized to produce a stable and environmentally compatible catalyst for the removal of high concentrations of cyanide from water. A heterogeneous Fenton-like process was employed, in which activated carbon derived from polymeric waste served as the catalytic support and was impregnated with copper oxide (CuO) nanoparticles. The catalyst was characterized by X-ray diffraction, confirming the presence of crystalline CuO and AC phases. Field-emission scanning electron microscopy combined with energy-dispersive spectroscopy demonstrated a uniform dispersion of CuO nanoparticles (~50 nm) across the porous carbon surface, while Brunauer Emmett Teller analysis demonstrated a high specific surface area (2174 m²/g in AC and 1332 m²/g in CuO/AC) and mesoporous structure (average pore diameter≈2.2 nm). Catalytic performance tests revealed that under optimized conditions (pH≈11, ambient temperature, H₂O₂-to-cyanide molar ratio of 3, and a catalyst dosage of 15 g/L), the cyanide removal efficiency exceeded 98%. The catalyst maintained its activity over three successive reaction cycles, indicating excellent structural stability and reusability. This work highlights that employing polymeric waste for catalyst fabrication provides an efficient, sustainable, and low-cost strategy for cyanide remediation, while simultaneously contributing to waste management and environmental protection. Under optimized conditions (pH≈11, ambient temperature, H₂O₂-to-cyanide molar ratio=3 and catalyst dosage=15 g/L), the cyanide removal efficiency exceeded 98%. The CuO/AC catalyst maintained excellent activity over three consecutive cycles, indicating good structural stability and reusability. This work highlights a sustainable and economical strategy for cyanide remediation using polymer-derived CuO/AC catalysts, simultaneously addressing waste management and environmental protection. <strong><span dir="RTL" lang="FA">در این پژوهش برای حذف سیانید با غلظت بالا از آب، از ضایعات پلیمری برای تولید یک کاتالیست پایدار و سازگار با محیط‌زیست استفاده شد. برای حذف سیانید از آب، فرایند شبه‌فنتون ناهمگن به‌کار گرفته شد که در آن، کربن فعال حاصل از ضایعات پلیمری به‌عنوان پایه کاتالیستی استفاده شد و با اکسید مس (</span>CuO<span dir="RTL" lang="FA">) از طریق روش تلقیح بارگذاری شد. شناسایی کاتالیست سنتز شده با استفاده از پراش پرتوایکس انجام شد که وجود فازهای بلوری </span>CuO<span dir="RTL" lang="FA"> و کربن فعال را تأیید کرد. همچنین، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف‌سنجی انرژی تفکیکی توزیع یکنواخت نانو ذرات </span>CuO<span dir="RTL" lang="FA"> با اندازه حدود ۵۰ نانومتر بر سطح متخلخل کربن را نشان داد. آنالیز </span>BET<span dir="RTL" lang="FA"> سطح ویژه بالا (</span>m²/g<span lang="FA">‎<span dir="RTL"> 2174 در کربن فعال و </span></span>m²/g<span dir="RTL"> <span lang="FA">1332 در </span></span>CuO/AC<span dir="RTL" lang="FA">) و ساختار مزوحفره‌ای (میانگین قطر 2/2 نانومتر</span><span lang="FA">‎<span dir="RTL">) را تأیید کرد. نتایج عملکرد کاتالیست سنتز شده نشان داد که تحت شرایط بهینه فرایند (</span></span>pH<span dir="RTL" lang="FA"> حدود ۱۱، دمای محیط، نسبت مولی ۳ برای </span>H₂O₂<span dir="RTL" lang="FA"> به سیانید و دوز کاتالیست ۱۵ گرم در لیتر)، کارایی حذف سیانید بالاتر از 98 درصد است. همچنین، عملکرد خوب کاتالیست در سه چرخه متوالی فرایند حذف سیانید بیانگر پایداری شیمیایی و ساختار مناسب آن برای این فرایند است. این پژوهش نشان داد که استفاده از ضایعات پلیمری برای تولید این کاتالیست، رویکردی کارآمد، پایدار و کم‌هزینه برای حذف سیانید فراهم می‌آورد که هم‌زمان به مدیریت پسماند و حفاظت زیست‌محیطی کمک می‌کند.</span></strong> https://www.wwjournal.ir/article_239094_ef8f9b92c57885eb629974d07d7d60a8.pdf