مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 36 3 2025 08 23 Removal of the Ni(II) from Water Samples Using a Polymer-Grafted Magnetic Graphene Oxide Nanoadsorbent حذف Ni(II) از نمونه‌های آبی با استفاده از نانو جاذب گرافن اکسید مغناطیسی پیوند خورده با پلیمر 54 78 241997 10.22093/wwj.2026.555973.3526 FA صبا مرادی دانشجوی دکترای تخصصی مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران 0009-0006-5991-3009 مهساسادات میرعلینقی دانشیار، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران 0000-0002-7629-6464 الهام منیری استاد، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران 0000-0002-1961-9298 شاداب شهسواری دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران 0000-0003-0459-2739 محسن شعبانی دانشیار، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران 0000-0003-2237-3986 Journal Article 2025 03 30 Heavy metals such as nickel in aqueous environments pose significant risks to both human health and natural ecosystems, owing to their pronounced toxicity, environmental persistence, and tendency to bioaccumulate within food chains. In this study, a novel magnetic graphene oxide nanocomposite functionalized with an allylamine–vinyl imidazole copolymer (Poly-g-MGO) was synthesized and utilized as an efficient adsorbent for removing Ni(II) ions from aqueous solutions. Optimum adsorption conditions were established through batch experiments at pH=7, a contact time of 80 minutes, an adsorbent dosage of 0.25 g L⁻¹, and a temperature of 298 K, with an initial Ni(II) concentration of 20 mg L⁻¹. The removal efficiency of Ni(II) reached 90% under these conditions. The adsorption equilibrium data were best described by the Freundlich isotherm model, indicating a multilayer adsorption process on a heterogeneous surface. The Langmuir model estimated a maximum monolayer adsorption capacity of 133.366 mg g⁻¹. The adsorption capacity diminished as the temperature increased from 298 to 328 K, confirming the exothermic nature of the process. Kinetic studies revealed that the adsorption followed a pseudo-second-order kinetic model, with intra-particle diffusion playing a dominant role in the adsorption mechanism. The adsorbent's practical applicability was further evaluated in real water samples, including tap water, Zayandeh-rood river water, and spent caustic industrial wastewater. The lower removal efficiency in industrial wastewater was attributed to the competitive adsorption of coexisting ions. These findings demonstrate the high capability of Poly-g-MGO for Ni(II) removal and its potential for treating contaminated aqueous samples. <strong><span dir="RTL" lang="FA">فلزات سنگین موجود در محلول‌های آبی، ازجمله نیکل، به دلیل سمیّت بالا، پایداری زیست‌محیطی و قابلیت تجمع در زنجیره غذایی، از مهم‌ترین آلاینده‌های تهدیدکننده سلامت انسان و اکوسیستم‌ها هستند. ازاین‌رو، توسعه جاذب‌های کارآمد و مقرون‌به‌صرفه برای حذف یون‌های فلزی از محیط‌های آبی اهمیتی ویژه دارد .در این پژوهش، نانو کامپوزیت گرافن اکسید مغناطیسی اصلاح ‌شده با کوپلیمر آلیل ‌آمین- وینیل ‌ایمیدازول (</span>Poly-g-MGO<span dir="RTL" lang="FA">) سنتز و به‌عنوان جاذبی مؤثر برای حذف یون </span>Ni(II)<span dir="RTL" lang="FA"> ارزیابی شد. شرایط بهینه جذب در آزمایش‌های ناپیوسته شامل </span>pH<span dir="RTL" lang="FA"> برابر 7، زمان تماس 80 دقیقه، مقدار جاذب 25/0 گرم در لیتر، دمای 298 کلوین و غلظت اولیه 20 میلی‌گرم در لیتر تعیین شد. در شرایط بهینه، درصد حذف یون </span>Ni(II)<span dir="RTL" lang="FA"> به 90 درصد رسید. داده‌های تعادلی بیشترین انطباق را با مدل فروندلیچ نشان دادند که بیانگر ماهیت ناهمگن و چندلایه‌ای فرایند جذب است. حداکثر ظرفیت جذب تک‌لایه بر اساس مدل لانگمیر 366/133 میلی‌گرم بر گرم محاسبه شد. کاهش ظرفیت جذب با افزایش دما از 298 تا 328 کلوین نشان‌دهنده ماهیت گرماده فرایند بود. نتایج سینتیکی نیز بیانگر نقش مؤثر نفوذ درون‌ذره‌ای در مکانیسم کنترل‌کننده جذب بودند. علاوه‌ براین، عملکرد جاذب در نمونه‌های واقعی شامل آب لوله‌کشی، آب رودخانه زاینده‌رود و پساب صنعتی اسپنت‌ کاستیک بررسی شد که کاهش قابل‌توجه درصد حذف در نمونه پساب صنعتی ناشی از رقابت یون‌های مزاحم بود. یافته‌ها نشان دادند که نانو کامپوزیت </span>Poly-g-MGO<span dir="RTL" lang="FA"> دارای ظرفیت جذب بالا، رفتار سینتیکی مناسب و عملکرد قابل‌قبول در حذف یون </span>Ni(II)<span dir="RTL" lang="FA"> از نمونه‌های آبی است و قابلیت بالقوه‌ای برای کاربرد در تصفیه آب و پساب‌های صنعتی آلوده به یون نیکل دارد.</span></strong> https://www.wwjournal.ir/article_241997_6f84c7fc9cbd6316113ff14fbbc1347d.pdf