نانو صفحه‌های اکسید روی اصلاح شده با 2- ((6- اکسو-4- پروپیل-1، 6- دی هیدروپیریمیدین -2- ایل) تیو) پروپانوئیک اسید به عنوان جاذبی کارآمد برای حذف فلزات سنگین سرب، مس و نقره از آب و پساب

نانومواد

مقاله 2، دوره 11، شماره 37، فروردین 1398، صفحه 11-24   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

زهرا جعفری بهشتی حائری؛ لیلا حاجی آقابابائی^* ؛ اشرف سادات شاه ولایتی

گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

در این تحقیق نانو صفحات اکسید روی مطابق روش‌های گزارش شده در مایع یونی 1-اکتیل- 3-متیل ایمیدازولیم برمید تهیه شدند و با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) شناسایی شد. سپس، 2- (( 6- اکسو-4- پروپیل-1، 6- دی هیدروپیریمیدین-2- ایل) تیو) پروپانوئیک اسید در مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیم برمید سنتز شد و برای اصلاح سطح نانو صفحات ZnO استفاده شد. نانو صفحات اصلاح شده جهت حذف یون‌های سرب، مس و نقره به کار برده شد. اندازه‌گیری غلظت یون‌ها به کمک روش جذب اتمی شعله‌ای انجام شد. حذف کمی یون‌های سرب، مس و نقره از mL 25 محلول^1-mgL 2 این سه یون، با استفاده از mg 15 جاذب اصلاح شده در 5 =pH و پس از min 30 امکان‌پذیر شد. نتایج بررسی­ها نشان داد که اصلاح سطح نانو صفحات کارایی حذف را افزایش داده است. بازیابی جاذب با مقدار مشخصی از محلول اسید نیتریک M 3 میسر شد. همچنین، ایزوترم‌های جذب سطحی لانگمویر، فرندلیچ و تمکین مورد بررسی قرار گرفتند و مشخص شد که فرآیند جذب از مدل هم دمای لانگمویر تبعیت می‌کند. ماکزیمم ظرفیت‌های جذب جاذب اصلاح شده برای سرب، مس و نقره به ترتیب  33/333،  13/135 و  58/322 محاسبه گردید. در نهایت روش با موفقیت، در نمونه پساب مورد استفاده قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

نانو صفحه‌های اکسید روی؛ پروپانوئیک اسید؛ حذف یون‌های مس؛ سرب؛ نقره

مراجع

• Naseem, S.S. Tahir, Water Reserch, 35, 2001, 3982.
• G. Sreejalekshmi, K.A. Krishnan, T.S. Anirudhan, Journal of Hazardous Materials, 161, 2002, 1506.
• B. Elkins, "The Chemistry of Industrial Toxicology", Wiley, New York, 2^nd Ed, 1959.
• A. Patty, "Industrial Hygiene and Toxicology", Wiley, New York, 2^nd Ed, 1967.
• Britishmuseum.org.
• L. Fu, Q. Wang, Journal of Environmental Management, 92, 2011, 407.
• H. Wang, S.H. Lin, R.S. Juang, Journal of Hazardous Materials, 102, 2003, 291.
• W. Connell, C. Birkinshaw, T.F. Dwyer, Bioresource Technology, 99, 2008, 6709.
• A. Kurniawan, G.Y.S. Chan, W.H. Lo, S. Babel, Chemical Engineering Journal, 118, 2006, 83.
• Galil, M. Rebhun, Water Science and Technology, 22, 1990, 203.
• Byambaa, E. Dolgor, K. Shiomori, Y. Suzuki, Journal of Environmental Science and Technology, 11, 2018, 1.
• C. Femina, S. Senthikumar, A. Saravanan, G. Janetjoshiba, M. Naushad, Journal of Environmental Chemical Engineering, 5, 2017, 2782.
• M. Rodriguez-Narvaez, J.M. Peralta-Hernandez, A. Goonetilleke, E.R. Bandala, Chemical Engineering Journal, 323, 2017, 361.
• Jintakosol, W. Nitayaphat, Materials Research, 19, 2016, 1114.
• J. Pan, B.C. Pan, W.M. Zhang, L. Lv, Q.X. Zhang, S.R. Zheng, Chemical Engineering Journal, 151, 2009, 19.
• Sen-Gupta, K.G. Bhattacharyya, Environmental Management, 87, 2008, 46.
• B. Lohani, A. Singh, D.C. Rupainwar, D.N. Dhar, Journal of Hazardous Materials, 159, 2008, 626.
• Febrianto, A.N. Kosasih, J. Sunarso, Y.H. Ju, N. Indraswati, S. Ismadji, Journal of Hazardous Materials, 162, 2009, 616.
• Ghorbani, H. Younesi, Water and Wastewater, 68, 2008, 33.
• M. Donia, A.A. Atia, E.M.M. Moussa, A.M. El-Sherif, M.O. Abd El-Magied, Hydrometallurgy, 95, 2009, 183.
• Jaramillo, V. Gmez-Serrano, P.M. Lvarez, Journal of Hazardous Materials, 161, 2009, 670.
• Chutia, S. Kato, T. Kojima, S. Satokawa, Journal of Hazardous Materials, 162, 2009, 440.
• Hajiaghababaei, A. Badaei, M.R. Ganjali, S. Heydari, Y. Khaniani, G. Mohammadi Ziarani, Desalination, 266, 2011, 182.
• Hajiaghababaei, B. Ghasemi, A. Badiei, H. Goldooz, M.R. Ganjali, G. Mohammadi Ziarani, Environmental Science, 24, 2012, 1347.
• Hajiaghababaei, A. Badiei, M. Shojaan M.R. Ganjali, G. Mohammadi Ziarani, P. Zarabadi-Poor, International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 92, 2012, 1352.
• Hajiaghababaei, T. Tajmiri, A. Badiei, M. R. Ganjali, Y. Khaniani, G. Mohammadi Ziarani, Food Chemistry, 141, 2013, 1916.
• Vazquez, M. Calvo, M.S. Freire, J. Gonza lez-Alvarez, G. Antorrena, Journal of Hazardous Materials, 172, 2009, 1402.
• Villaescusa, N. Fiol, M. Martınez, N. Miralles, J. Poch, J. Serarols, Water Research, 38, 2004, 992.
• R. White, B.T. Stackhouse, J.A. Holcombe, Journal of Hazardous Materials, 161, 2009, 848.
• Zhongying, S. Alison, J.U. Jeffrey, M. Baoxia, Journal of Environmental Science and Technology, 52, 2018, 9741.
• Dubey, S. Banerjee, S. Nath-Upadhyay, Y. Chandra Sharma, Journal of Molecular Liquids, 240, 2017, 656.
• Jeon, Journal of Chemical Engineering, 34, 2017, 384.
• حبیب‌اله طیبی، طاهره نوایی‌دیوا، مطالعه جذب سطحی یون مس (II) از محلول‌های آبی با استفاده از نانولوله‌های کربنی اصلاح سطح شده، مجله نانومواد، 35، 1397، 199-189.
• Ma, Y. Wang, M. Gao, H. Xu, G. Li, Catalysis Today, 158, 2010, 459.
• H. Chen, B.S. Fu, C.J. Cai, M.Q. Lu, Y. Yang, S.H. Yi, C. Xu, H. Li, G.S. Wang, T. Zhang, Transplantation Proceedings, 40, 2008, 1485.
• H. Jing, J.H. Zhan, Advanced Materials, 20, 2008, 4547.
• P. Chou, Q.F. Zhang, G.E. Fryxell, G.Z. Cao, Advanced Materials, 19, 2007, 2588.
• B. Wang, W.P. Cai, Y.X. Lin, G.Z. Wang, C.H. Liang, Journal of Materials Chemistry, 20, 2010, 8582.
• Amini, L. Hajiaghababaei, A.S. Shahvelayati, Journal of Elementology, 23, 2018, 1179.
• Hemalatha, A. Manivel, M.S. Kumar, S.C. Mohan, International Journal of Biological Chemistry, 12, 2018, 1.
• H. Lee, B.S. Kim, J.C. Lee, S. Park, Trans Tech Publications, 2005, 510.
• A. Alswata, M.B. Ahmad, N.M. Al-Hada, H.M. Kamar, M.Z.B. Hussein, N.A. Ibrahim, Results in Physics, 7, 2017, 723.
• S. Vygodskii, E.I. Lozinskaya, A.S. Shaplov, Macromolecular Rapid Communications, 23, 2002, 676.
• Sabbaghan, A. Shahvelayati, E. Bashtani, Solid State Sciences, 14, 2012, 1191.
• شوکا خرم‌فر، نیاز محمد محمودی، مختار آرامی، کمال‌الدین قرنجیگ، "رنگبری پساب رنگی نساجی با جاذب طبیعی پوسته تمر هندی: بررسی ایزوترم و سینتیک جذب"، نشریه علوم و فناوری رنگ، شماره 3، 1388، 88-81.
• Langmuir, Journal of American Chemical Society, 38, 1916, 2221.
• M.F. Freundlich, Z Physics Chemistry, 57, 1906, 385.
• I. Tempkin, V. Pyzhev, Acta Physico-Chimica Sinica. USSR, 12, 1940, 327.
• H.A. Saad, A.M. Azzam, S.T. El-Wakeel, B.B. Mostafa, M.B. Abd El-latif, Environmental Nanotechnology, Monitoring & Managemen, 9, 2018, 67.
• Kikuchi, Q. Qian, M. Machida, H. Tatsumoto, Carbon, 44, 2006, 195.
• Jeon, Korean Journal of Chemical Engineering, 34, 2017, 384.
• N. Kanani, M. Bayat, F. Shemirani, J.B. Ghasemi, Z. Bahrami, A. Badiei, Research on Chemical Intermediates, 44, 2018, 1689.