تهیه سبز و درجا گرافن اکسید GO-Cu-BTC در شرایط بدون حلال و با روش مکانوشیمیایی و بررسی ویژگی سینتیکی و هم‌دما حذف کادمیم

پژوهش های کاربردی در شیمی

دوره 14، شماره 2، شهریور 1399، صفحه 127-135   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

حمیده حمزه علی^{* 1}؛ سارا مشکوری²؛ بهشته سهرابی نظری³؛ محمدرضا نعیمی جمال⁴؛ لیلا پناهی⁵

¹استادیار شیمی تجزیه، واحد تهران شرق (قیامدشت)، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

²دکترای شیمی آلی، پژوهشگر واحد مرکز رشد دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

³دانشیار شیمی فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

⁴استاد شیمی آلی، دانشگاه علم وصنعت ایران، تهران، ایران

⁵دکترای شیمی آلی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

دراین پژوهش، نانوچندسازه گرافن اکسید-مس-1و3و5-بنزن‎تری‎کربوکسیلات (GO-Cu-BTC) به روش سبز، درجا، شرایط بدون حلال و با روش مکانوشیمیایی بدون نیاز به خالص‌سازی ساخته شد. با به‎کارگیری پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) ساختار نانوچندسازه را تایید شد. در راستای بررسی کاربرد نانوچندسازه که در شرایط سبز تهیه شد، حذف فلز سنگین کادمیم مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، بررسی سینتیکی و هم‌دما برای حذف فلز انجام و غلظت یون‌های کادمیم با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که ظرفیت جذب کادمیم با جاذب نانوچندسازه به عامل‎هایی مانند pH و زمان تماس واکنش وابسته است. نتایج نشان داد که داده‌های هم‌دما از مدل لانگمویر پیروی می‌کنند. در این بررسی، مشخص شد که نانوچندسازه GO-Cu-BTC توانایی بالایی برای حذف کادمیم دارد و می‌تواند به‌عنوان یک جاذب موثر به‎کارگرفته شود. برپایه شرایط بهینه، 6 میلی‌گرم از نانوچندسازه، 94 % کادمیم محلول در آب را در pH برابر با  8 حذف می‌کند.

کلیدواژه‌ها

GO-Cu-BTC؛ کادمیم؛ بازده حذف؛ هم‌دما جذب؛ سینتیک

مراجع

[1] Cho, S.J.; Rhee, D.K.; Pyo, S.; J. Nutrition 22, 1177–1184, 2006.
[2] Holan, Z.; Volesky, B.; Biotechnol. Bioeng. 43, 1001-1009, 1994.
[3] Abtahi, M.; Mesdaghinia, A.; Saeedi, R.; Nazmara, S.; Desalin water treat 51, 3224-3229, 2013.
[4] Naddafi, K.; Rastkari, N.; Nabizadeh, R.; Saeedi, R.; Gholami, M.; Sarkhosh M.; Desalin Water Treat 57, 89-99, 2016.
[5] Gupta,V.K.; Ali, I.; J. Colloid Interface Sci. 28, 271-321, 2004.
[6] Ghaneian, M.T.; Ehrampoush, M.H.; jamshidi, B.; Soudaiezadeh,H; Askarishahi, M.; Dehvari, M.; ChemPhysChem 15, 205-211, 2013.
[7] Dąbrowski, A.; Adv. Colloid Interface Sci, 93,135-224, 2001.
[8] Ahuja, P.; Gupta, R.; Saxena, R.; Process Biochem. 34, 81- 85, 1999.
[9] Hao, L.; Song, H.; Zhang, L.;Wan, X.; Tang, Y.; J. Colloid Interface Sci. 369, 381–387, 2012.
[10] Bae, J.; Lee, E.J.; Jeong, N.C.; Chem. Commun. 54, 6458, 2018.
[11] Xiang, Z.; Yang, W.; Cao, D.; Int. J. Hydrogen Energy 37, 946, 2012.
[12] Borzou, A.; Kalbasi, M.; Hoodaji, M.; Abdouss, M.; Mohammadi, A.; Pelagia Research Library 4(2), 136-142, 2014.
[13] Vishnyakov, A.; Ravikovitch, P.I.; Neimark, A.V.; Nano Lett. 3, 713, 2003.
[14] Krawiec, P.; Kramer, M.; Sabo, M.; Kunschke, R.; Adv. Eng, Mater.8, 293, 2006.
[15] Lamia, N.; Jorge, M.; Granato , M.A.; Chem.Eng. Sci. 6, 3240, 2009.
[16] Li, H.; Cao, X.; Zhang, C.; Yu, Q.; Zhao, Z.; Niu, X.; Sun, X.; Liu, Y.; Ma, L.; Li, Z.; RSC Adv. 7, 16273–16281, 2017.
[17] Lian, X.; Yan, B.A.; RSC Adv. 6, 11570–11576, 2016.
[18] Yu, S.; Wang, J.; Song, S.; Sun,; Li, K.J.; Wang, X.G.; Chen, Z.S.; Wang, X.; Sci. China Chem. 60(3), 415-422, 2017.
[19] Zhang, Y.; Liu, J.W.; Chen, X.W.; Wang, J.H.; J. Mater. Chem. B. 3, 983–989, 2007.
[20] Dey, R.S.; Hajra, S.; Sahu, R.K.; Raj, C.R.; Panigrahi, M.K.; Chem. Commun. 48, 1787–1789, 2012.
[21] Ahmed, I.; Khan, N.A.; Hasan, Z.; Jhung, S.H.; J. Hazard. Mater. 37, 250–251, 2013.
[22] Ruddock, P.S.; Liao, M.; J. Phytotherapy Research. 19, 327–336, 2005.
[23] Qian, X.; Yadian, B.; Wu, R.; Long, Y.; Zhou, K.; Zhu, B.; Huang, Y.; Int. J. Hydrog. Energy. 38, 16710–16715, 2013.
[24] Cheng, J.; Xuan, X.; Yang, X.; Zhou, J.; Cen, K.; RSC Adv. 76, 832-839, 2018.
[25] Li, Y.; Xie, M.; Zhang, X.; Liu, Q.; Lin, D.; Xu, C.; Xie, F.; Sun, X.; Sensors Actuators B Chem. 278, 126–132, 2019.
[26] Dhir, B.; Kumar, R.; Int. J. Environ. Res. 4, 427-328, 2010.
[27] Farooq, U.; Kozinski, J.A.; Khan, M.A.; Athar, M.; Int. J. Environ. Res. 101, 5043-53, 2010.