سنتز هیدروژل پلی (مالئیک اسید کو اکریلیک اسید) برای حذف یون کادمیوم از ازپساب های فاضلاب و ارزیابی خواص ترمودینامیکی و سینتیکی جذب آن

کاربرد شیمی در محیط زیست

دوره 13، شماره 51، آذر 1401، صفحه 33-44   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

آرمان صمدزاده ممقانی؛ محمد رضا منافی^* ؛ محمد حجتی

گروه شیمی کاربردی، دانشکده علوم، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

هیدروژل PMA-AA به روش کوپلیمرشدن آکریلیک اسید و مالئیک اسید را که بوسیله پلیمریزاسیون رادیکال آزاد و با استفاده از شبکه ساز متیلن بیس آکریل آمید و آغازگر آمونیوم پرسولفات سنتز شدند.که جاذب کارآمدی برای حذف یون های Cd2+ ازپساب های فاضلاب، بررسی شد. هیدروژل حاصل با روش های طیف سنجی زیرقرمز و تجزیه گرما وزن سنجی ارزیابی شدند. نتایج ارتعاش کششی OH گروه‌های عاملی کربوکسیلیک AA و MA، نوار جذب بزرگ و پهنی را در cm-1 3000 نشان داد. فرکانس کشش C=O گروه کربوکسیل در cm-1 1631 در هیدروژل PMA-AA به cm-1 1636 منتقل شد، این تغییرات در فرکانس نشان می دهد که جذب هیدروژل یک فرآیند شیمیایی است. تجزیه گرماوزن سنجی از هیدروژل PMA-AA بدون بارو بارگذاری شده نشان داد که کاهش وزن تا 155 درجه سانتیگراد هیدروژل آزاد وجود ندارد، اما در دمای 190 درجه سانتیگراد، کاهش وزن قابل توجهی وجود داشت که نشان دهنده تجزیه هیدروژل است. این کاهش وزن سریع برای هیدروژل های بارگذاری شده با Cd2+ در دمای 360 درجه سانتی گراد، افزایش پایداری حرارتی هیدروژل را پس از تماس با یون کادمیوم نشان داد. حداکثر ظرفیت جذب برای Cd2+51/392 میلی گرم بر گرم تعیین شد. ایزوترم لانگمویر بهترین توضیح را برای نتیجه کنونی ارائه کرد. این به این دلیل است که سطح هیدروژل همگن و جذب آن تک لایه است و مدل سینتکی شبه مرتبه دوم جذب را به خوبی نشان داد وهمچنین تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی نشان می دهد که جذب Cd2+ گرمازا است. هیدروژل PMA-AA بارگذاری شده با یون های Cd2+ واجذب شده و همچنان ظرفیت جذب 30/99 درصد را پس از چهار بار چرخه جذب-واجذب حفظ می کند.

کلیدواژه‌ها

هیدروژل؛ جذب؛ حذف؛ پلیمریزاسیون رادیکال آزاد؛ کادمیوم

مراجع