گرافن اکسید مغناطیسی اصلاح‌شده با تریپتوفان برای جذب کاتیون مس(II)

پژوهش های شیمیایی و نانو مواد

دوره 1، شماره 1، خرداد 1401، صفحه 47-55   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی اصیل

نویسندگان

حسن میمنه جهرمی؛ ایمان خنشا^*

گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

چکیده

اخیرا جذب سطحی با استفاده از نانوجاذب‌های اصلاح‌شده به دلیل سادگی و راندمان بالا به عنوان یکی از روش‌های جداسازی فلزات سنگین از پساب، مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این پژوهش ابتدا یک نانوساختار مغناطیسی بر پایه‌ی گرافن اکسید و اکسید آهن که با اسیدآمینه‌ی تریپتوفان اصلاح شده است، سنتز شد. نانوساختار فوق اثر جذبی خوبی نسبت به کاتیون مس دوظرفیتی از خود نشان داد. علت این امر وجود گروه نیتروژنی تریپتوفان بر روی سطح نانوساختار است که باعث می شود این نوع جاذب قابلیت جذب بالایی داشته باشد. حداکثر ظرفیت جذب 118میلی‌گرم مس به ازاء یک گرم جاذب است. در ادامه، پارامترهای سینتیکی و زمان تماس بررسی و بهینه‌ شد و نتایج نشان داد که زمان تماس بهینه 60 دقیقه می‌باشد. مطالعات سینتیکی جذب با استفاده از مدل‌های شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم انجام گرفت. نتایج بیان‌گر این موضوع بود که مدل شبه مرتبه دوم با ضریب رگرسیون بیشتر (0/9978=R²) در مقایسه با مدل شبه مرتبه اول (0/9942=R²) داده‌های آزمایش را بهتر توصیف می‌کند. تبعیت سینتیک جذب از مدل شبه مرتبه دوم بیان‌گر این است که مرحله‌ی تعیین‌کننده‌ی سرعت، یک برهم‌کنش شیمیایی است. جهت بررسی ترمودینامیک جذب، تاثیرات دما بر فرآیند جذب با استفاده از معادلات وانت‌هوف بررسی شد که نتایج حاکی از گرماگیر بودن فرآیند جذب است.

کلیدواژه‌ها

نانو جاذب مغناطیسی؛ مس(II)؛ مدل‌های سینتیکی

مراجع