موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 57 1 2026 03 21 Comparative Efficiency of Rice Husk Biochar and Magnesium/Aluminum Layered Double Hydroxide for Lead Removal from Aqueous Solution مقایسه کارایی بیوچار کاه وکلش برنج و هیدروکسید دوگانه لایه‌ای منیزیم-آلومینیوم در حذف سرب از محلول آبی 85 105 106704 10.22059/ijswr.2026.404609.670043 FA فاطمه شکسته بند گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران سید مصطفی عمادی هیات علمی/دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری محمدعلی بهمنیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران 0000-0001-8804-8479 اسماعیل گلی کلانپا گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران مهدی قاجار سپانلو گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه کشاورزی و منلع طبیعی ساری، ساری، ایران Journal Article 2025 11 01 Lead contamination of water resources as an environmental challenge requires the development of highly efficient decontamination methods such as the use of efficient, non-toxic and low-cost adsorbents. This study was conducted to compare the performance of rice husk biochar (RHB) and layered double hydroxides (Mg/Al-LDH) in removing lead from aqueous solutions. In this study, biochar was prepared from the pyrolysis of rice straw and stubble residues at 500°C under limited oxygen conditions and magnesium/aluminum layered double hydroxides at a ratio of 2:1 by co-precipitation method. The evaluation of parameters including adsorption kinetics, isotherm, and the initial solution pH on lead adsorption was performed. According to the results, kinetic studies showed that lead adsorption by RHB and LDH reached equilibrium in 60 and 240 min, respectively and the pseudo-second-order kinetic model showed high ability to predict the adsorption kinetics. with the increasing of initial solution pH, lead adsorption by both adsorbents increased.  The Langmuir models showed high ability to predict the lead adsorption behavior by the adsorbents. The maximum lead adsorption capacity by RHB and LDH was 297.83 and 173.46 mg/g, respectively. The results of this study confirm that rice husk biochar can be considered a superior, low – cost, non – toxic and environmentally friendly option for the decontamination of lead from aquatic environments due to the high accessibility of active sites and stable performance over a wide pH range. آلودگی سرب به منابع آب به‌عنوان یک چالش زیست‌محیطی، نیازمند توسعه روش‌های بسیار کارآمد برای رفع آلودگی مانند استفاده از جاذب‌های کارآمد، غیرسمی و کم‌هزینه است. این مطالعه با هدف مقایسه عملکرد بیوچار پوسته برنج (RHB) و هیدروکسیدهای دوگانه لایه‌ای (Mg/Al-LDH) در حذف سرب از محلول‌های آبی انجام شد. در این مطالعه، بیوچار از پیرولیز بقایای کاه و کلش برنج در دمای 500 درجه سلسیوس تحت شرایط محدود اکسیژن و هیدروکسیدهای دوگانه لایه‌ای منیزیم/آلومینیوم با نسبت 2:1 به روش هم رسوبی تهیه شد. ارزیابی پارامترهایی شامل سینتیک جذب، ایزوترم و pH اولیه محلول بر جذب سرب انجام شد. طبق نتایج، مطالعات سینتیکی نشان داد که جذب سرب توسط RHB و LDH به ترتیب در 60 و 240 دقیقه به تعادل می‌رسد و مدل سینتیکی شبه درجه دوم توانایی بالایی در پیش‌بینی سینتیک جذب نشان داد. با افزایش pH اولیه محلول، جذب سرب توسط هر دو جاذب افزایش یافت. مدل‌های لانگمویر توانایی بالایی در پیش‌بینی رفتار جذب سرب توسط جاذب‌ها نشان دادند. حداکثر ظرفیت جذب سرب توسط RHB و LDH به ترتیب 83/297 و 46/173 میلی‌گرم بر گرم بود. مطالعات مکانیکی نشان داد که حذف سرب توسط بیوچار عمدتاً از طریق تبادل کاتیونی و تشکیل کمپلکس‌های سطحی با گروه‌های عاملی حاوی اکسیژن رخ می‌دهد، در حالی که در LDH، فرآیند حذف به دلیل محدود بودن مکان‌های فعال در منافذ ریز محدود است. نتایج این مطالعه تأیید می‌کند که بیوچار پوسته برنج می‌تواند به دلیل دسترسی بالای مکان‌های فعال و عملکرد پایدار در طیف وسیعی از pH، به عنوان یک گزینه برتر، کم‌هزینه، غیرسمی و سازگار با محیط زیست برای رفع آلودگی سرب از محیط‌های آبی در نظر گرفته شود. https://ijswr.ut.ac.ir/article_106704_e0e9df4d99562aec087c3da8c6d36df5.pdf