سنتز سیلیکای نانو متخلخل (SBA-15) عامل‌دار شده با لیگاند آلی شامل گروه‌های کربوکسیلیک اسید و به کارگیری آن در حذف آلاینده صنایع آبزی‌پروری

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 2، دوره 8، شماره 3، آذر 1393، صفحه 15-22   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

علی بدیعی¹؛ بهمن حسن زاده^{* 2}؛ رضا رحمانیان³

¹استاد شیمی معدنی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

²دانشجوی دکترای شیمی کاربردی، پژوهشکده فناوری‌های شیمیایی، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

³دانشجوی دکترای شیمی تجزیه، پژوهشکده فناوری‌های شیمیایی، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

چکیده

سنتز مزو حفره‌های سیلیکایی از سال 1992 تا به حال زمینه پژوهشی و کاربردی بسیار وسیعی را ایجاد کرده است. در مقایسه با سایر مزوحفره‌های سیلیکایی SBA-15 دارای دیواره‌های ضخیم‌تری بوده و حجم حفره و مساحت سطح بیشتری دارند. سطح مزوحفره‌های سیلیکایی را می‌توان با گروه‌های آلی برای دست‌یابی به هدف‌های خاص بهینه کرد. کاربرد اصلی مزوحفره‌ها فرایندهای جذبی برای تصفیه پساب‌های موجود در محیط زیست است. حذف رنگ از محلول‌های آبی از مهم‌ترین مشکلاتی است که بشر با آن روبه‌رو است. زیرا این مواد سمی بوده و مانع ورود نور به داخل آب می‌شوند. مالاشیت سبز (تری فنیل متان) به صورت گسترده در رنگ‌رزی چرم، پشم و ابریشم مورد استفاده بوده است. اما در سال‌های اخیر مشخص شده است که این رنگدانه اثرات سمی روی آبزیان داشته و با تأثیر گذاری بر روی DNA موجب سرطان می‌شود. به همین دلیل کاربرد آن توسط سازمان کنترل دارو و مواد غذایی آمریکا ممنوع اعلام شده است. در این پژوهش مقدار جذب مالاشیت سبز روی SBA-15عامل‌دار شده با گروه کربوکسیل اندازه گیری و مطالعات سینتیک و نمودار هم دمای جذب انجام شد. نمودار هم دما‌های جذب و واجذب نیتروژن، سطح ویژه SBA-15 راSBA-15-NH2603m2g-1 را277m2g-1و SBA-15-COOH را 252m2g-1 نشان داد، کم شدن مساحت سطح، حاکی از نشستن مرحله به مرحله گروه‌های عاملی درون حفرات جاذب است. در ادامه مطالعات نمودار هم دما روی رنگدانه مالاشیت سبز انجام گرفت. داده‌های نمودار هم دمای به‌دست آمده از مدل فروندلیچ پیروی می‌کنند و نشان از جذب چندلایه‌ای مالاشیت سبز بر روی سطح جاذب SBA-15-COOH دارد. این جاذب نسبت به دو جاذب فاقد گروه‌های عاملی کربوکسیل جذب بسیار مطلوبی را نشان می‌دهد. داده‌های سینتیکی به‌دست آمده نیز حاکی از شبه درجه اول بودن مدل جذبی بر روی سطح جاذب SBA-15-COOH است.

کلیدواژه‌ها

SBA-15، مالاشیت سبز، مزوحفره‌های سیلیکایی؛ جذب

مراجع

[1] Zhu, M.; Journal of Chemistry, 2013, 1-11, 2013.
[2] Ozin, G.A.; Smal, 5, 1240-1244, 2009.
[3] Sarkar, S.; Journal of Nanomaterials, 2014, 1-5, 2014.
[4] Mercier, D.R.; Solid State Ionics, 29, 135-139, 2011.
[5] Teng, Z.L.; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 384, 200-204, 2011.
[6] Shin, Y.; Inorganic Chemistry Communications, 10, 642-645, 2007.
[7] Rao, K.; Cancer Letters, 230, 260-270, 2005.
[8] Xu, D.; Dalton Trans, 43, 3612-3617, 2014.
[9] Herd, H.; Journal of Control Release, 153, 40-48, 2011.
[10] Guthrie, F.A.; Journal of Chemical Education, 65, A336-null, 1988.