مطالعه جذب سطحی یون مس (II) از محلول‌های آبی با استفاده از نانولوله‌های کربنی اصلاح سطح شده

نانومواد

مقاله 5، دوره 10، شماره 35، مهر 1397، صفحه 189-199   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

حبیب‌اله طیبی¹؛ طاهره نوایی دیوا^{* 2}

¹گروه مهندسی نساجی، واحد قائم شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائم شهر، ایران

²گروه شیمی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

چکیده

در این مطالعه، نانوکامپوزیت نیکل اکسید- نانولوله‌های کربنی سنتز شد و جهت حذف فلز سنگین Cu²⁺ از محلول‌های آبی مورد استفاده قرار گرفت. سنتز نانوکامپوزیت NiO/CNTs به روش رسوبدهی مستقیم، در محلول آبی حاوی نانولوله‌های کربنی انجام پذیرفت. نمونه‌های تهیه شده به کمک دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD)، دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و دستگاه میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد مطالعه قرار گرفتند. شرایط بهینه برای حذف فلز سنگین Cu²⁺ با نانوکامپوزیت NiO/CNTs تحت شرایط آزمایشگاهی 7=pH، زمان تماس 20 دقیقه، غلظت اولیهmg/L  10 یون مس و جرم جاذب g 1/0 حاصل گردید. نتایج مطالعات ایزوترم جذب نشان‌دهنده برازش مناسب داده‌ها با ایزوترم جذب لانگمویر در مقایسه با مدل‌های فرندلیچ و تمکین بوده است. داده‌های سینتیکی جمع‌آوری شده نشان داد که معادلات شبه مرتبه دوم فرآیند جذب را کنترل می‌کند. پارامترهای ترمودینامیکی مانند °ΔG° ، ΔH و °ΔS محاسبه شد. مقدار منفی °ΔG و مثبت °ΔH نشان می‌دهد که فرآیند جذب Cu²⁺ بر روی نانوکامپوزیت NiO/CNTs یک فرآیند خودبخودی و گرماگیر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

نانولوله‌های کربنی؛ نانوکامپوزیت؛ جاذب؛ فلز سنگین؛ جذب سطحی

مراجع

• Mirzaie, A. Rashidi, H.A. Tayebi, M.E. Yazdanshenas, Journal of Polymers and the Environment, 26, 2018, 1831.
• A. Dil, M. Ghaedi, A. Asfaram, Ultrasonics Sonochemistry, 34, 2017, 792.
• Hosseini, S.M.B. Nabavi, S.N. Nabavi, N. Adami Pour,

Environmental Monitoring and Assessment, 187, 2015, 237.

• Poorsadeghi, M.Z. Kassaee, H. Fakhri, M. Mirabedini, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 36, 2017, 91.
• Abd, M.L. Fatah, M.E. Ossman, International Journal of Environmental Research, 8, 2014, 741.
• E. Burakov, E.V. Galunin, I.V. Burakova, A.E. Kucherova, S. Agarwal, A.G. Tkachev, V.K. Gupta, Ecotoxicology and Environmental Safety, 148, 2018, 702.
• K. Srivastava, M.K. Jha, T.R. Sreekrishnan, International Science, Environment and Technology, 3, 2014, 39.
• Szatkowski, K. Kopczynski, M. Motylenko, H. Borrmann, B. Mania, M. Gras, J. Weise, Nano Research, 15, 2018, 1.
• F. Yang, L.Y. Li, C.T. Hsieh, R.S. Juang, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 82, 2018, 56.
• K. Yadav, S. Srivastava, Materials Today: Proceedings, 4, 2017, 4089.
• Robati, Journal of Nanostructure in Chemistry, 3, 2013, 1.
• A. Farghali, M. Bahgat, W.M. ElRouby, M.H. Khedr, Journal of Nanostructure in Chemistry, 3, 2013, 1.
• Moradi, H. Sadegh, R. Shahryari-Ghoshekandi, Lambert Academic Publishing, Germany, 2014.
• F. Yang, L.Y. Li, C.T. Hsieh, R.S. Juang, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 82, 2018, 56.
• K. Fard, G. Mckay, M. Hussien, International Journal of Environmental and Ecological Engineering, 8, 2017.
• Taleshi, Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures, 22, 2014, 921.
• C. Vu, A.D. Dwivedi, T.T. Le, S.H.  Seo, E.J. Kim, Y.S. Chang, Chemical Engineering Journal, 307, 2017, 220.
• Bulut, Z. Baysal, Journal of Environmental Management, 78, 2006, 107.
• امیر اشرفی، احمد رهبر کلیشمی، هادی شایست، مجله نانومواد، 30، 1396، 10.
• Monier, D.M. Ayad, Y. Wei, A.A. Sarhan, Journal of Hazardous Materials, 177, 2010, 962.
• Binaeian, H.A. Tayebi, A. Shokui Rad, S. Afrashteh, Journal of Macromolecular Science, Part A, 55, 2018, 269.
• Nadaroglu, E. Kalkan, N. Demir, Desalination, 251, 2010, 90.
• Mahapatra, B.G. Mishra, G. Hota, Journal of Hazardous Materials, 258, 2013, 116.
• Liu, S. Feng, N. Zhang, X. Du, Y. Liu, Frontiers of Environmental Science & Engineering, 8, 2014, 329.
• Runtti, S. Tuomikoski, T. Kangas, U. Lassi, T. Kuokkanen, J. Ramo, Journal of Water Process Engineering, 4, 2014, 12.
• Aydın, Y. Bulut, C. Yerlikaya, Journal of Environmental Management, 87, 2008, 37.
• G. Lee, S. Lee, J.A. Park, C. Park, S.J. Lee, S.B. Kim, B. An, S.T. Yun, S.H. Lee, Chemosphere, 166, 2017, 203.
• Nassef, A. Mahmoud, H. Salah, Y. El-Taweel, International Journal of Research in Industrial Engineering, 6, 2017, 522.
• Torabinejad, N. Nasirizadeh, M.E. Yazdanshenas, H.A. Tayebi, International Journal of Nano Dimension, 7, 2016, 295.
• Khosravi, M. Eftekhar, Powder Technology, 250, 2013, 147.
• Gu, H. Lou, J. Tian, S. Liu, Y. Tang, Journal of Materials Chemistry A, 4, 2016, 10174.
• Torabinejad, N. Nasirizadeh, M.E. Yazdanshenas, H.A. Tayebi, Journal of Nanostructure in Chemistry, 7, 2017, 217.
• داوود قهرمانی، ایمان مباشرپور، صدیقه جوقه‌دوست، مجله نانومواد، 33، 1397، ۲۳.