بررسی جذب یون سرب (II) از محلول‌های آبی با زئولیت اصلاح‌شده با (3-‌آمینو‌پروپیل)‌تری‌اتوکسی سیلان

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 12، دوره 15، شماره 3، آذر 1400، صفحه 124-137   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jacr.2021.686429

نویسندگان

حسین شهریاری فر¹؛ ترگل رحیمی مسئله نژاد¹؛ مهدی حسن زاده^{* 2}؛ محبوبه ربانی³

¹کارشناس ارشد، گروه نانوشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

²استادیار دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

³استادیار گروه شیمی معدنی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

       در این پژوهش از زئولیت عامل‌دارشده (Zeolite-APTES) برای حذف یون‌های سرب در محیط آبی استفاده شده است. زئولیت‌ها به ­دلیل داشتن ظرفیت تبادل یونی و پایداری شیمیایی و مکانیکی، بسیار موردتوجه هستند. عوامل موثر بر فرایند جذب یون سرب از جمله مقدار جاذب (mg)، غلظت اولیه (ppm)، pH و زمان (min) با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) بررسی و بهینه‌سازی شد. نتیجه ­ها نشان داد که بازده جذب سرب از محیط آبی با افزایش زمان و مقدار جاذب افزایش می یابد و به ­تدریج به مقدار ثابتی می‌رسد. همچنین، با افزایش غلظت اولیه یون سرب، مقدار درصد حذف یون سرب کاهش می‌یابد. زئولیت عامل‌دارشده، ظرفیت جذب خوبی را برای سرب نشان داد. بیشینه ظرفیت جذب جاذب برای یون سرب، mg/g 89/28 به­ دست آمد. افزو­ن ­براین، فرایند جذب با هم‌دمای لانگمویر همخوانی داشت و از سینتیک شبه­ مرتبه ­اول پیروی می­ کرد.

کلیدواژه‌ها

زئولیت اصلاح‌شده؛ سرب؛ ظرفیت جذب؛ سینتیک جذب؛ هم‌دمای جذب

مراجع

[1] Naiya, T.K.; Bhattacharya, A.K.; Das, S.K.; J. Colloid Interface Sci. 333, 14–26, 2009.

[2] Huang, G.; Wang, D.; Ma, S.; Chen, J.; Jiang, L.; Wang, P.;  J. Colloid Interface Sci. 445, 294–302, 2016.

[3] Saleh, T. A; Desalin. Water Treat. 57, 10730–10744, 2016.

[4] Hao, L.; Song, H.; Zhang, L.; Wan, X.; Tang, Y.; Lv, Y.; J. Colloid Interface Sci. 369, 381–387, 2012.

[5] Motsi, T.; Rowson, N.A.; Simmons, M.J.H.; Int. J. Miner. Process. 92, 42–48, 2009.

[6] Hong, M.; Yu, L.; Wang, Y.; Zhang, J.; Chen, Z.; Dong, L.; Zan, Q.; Li, R.; Chem. Eng. J. 359, 359-363, 2019.

[7] Hou, L.; Hu, B.X.; He, M.; Xu, X.; Zhang, W.; Environ. Sci. Pollut. Res. 25, 9615–9625, 2018.

[8] Erdem, E.; Karapinar, N.; Donat, R.; J. Colloid Interface Sci. 280, 309–314, 2014.

[9] Khachatryan, S.V.; Chem. Biol. 2, 31–35, 2014.

[10] Javanmardi, P.; Takdastan, A.; Jalilzadeh Yengejeh, R.; Journal of Water and Wastewater, 29(1), 108-114, 2018.

[11] Ok, Y.S.; Yang, J.E.; Zhang, Y.S.; Kim, S.J.; Chung, D.Y.; J. Hazard. Mater. 147, 91–96, 2007.

[12] Mortazavi, B.; Rasuli, L.; Kazemian, H.; Iranian Journal of Health and Environment, 3(1) 37-46, 2010.

[13] Irannajad, M.; Soleimanpour, M.; Kamran Haghighi, H.; Journal of Advanced processes in Materials Engineering, 13(1), 1-11, 2019.

[14] Kazemi, A.; Bahramifar, N.; Heydari, A; Journal of Environmental Sciences and Technology, 22(5), 391-401, 2020.

[15] Gutierrez Moreno, J.J.; Pan, K.; Wang, Y.; Li, W.; Langmuir 36(20), 5680-5689, 2020.‏

[16] Poursaberi, T.; Hassanisadi, M.; Rezapour, M.; Torkestani, K.; Journal of Applied Research in Chemistry, 6(1), 5-14, 2012.

[17] Liu, L.; Jin, S.; Ko, K.; Kim, H.; Ahn, I.S.; Lee, C.H.; Chem. Eng. J. 382, 122-834, 2019.

[18] Mozgawa. W.; J. Mol. Struct. 555, 299–304, 2000.

[19] Mohammadi, N.; Mousazadeh, B.; Hamoule, T.;  Environment, Development and Sustainability. 23(2), 1688–1705, 2021.

[20] Guo, X.; Du, B.; Wei, Q.; Yang, J.; Hu, L.; Yan, L.; Xu, W.; J. Hazard. Mater. 278, 211–220, 2014.

[21] Zhao, J.; Wang, C.; Wang, S.; Zhou, Y.; J. Ind. Eng. Chem. 83, 111–122, 2020.

[22] Yang, G.; Tang, L.; Lei, X.; Zeng, G.; Cai, Y.; Wei, X.; Zhou, Y.; Li, S.; Fang, Y.; Zhang, Y.; Appl. Surf. Sci. 292, 710–716, 2014.

[23] Samadani Langeroodi, N.; Tahery, F.; Mehrani, S.; Nova Biologica Reperta. 2(3): 166-175, 2015.

[24] Shen, J.; Wang, N.; Wang, Y.G.; Yu, D.; Ouyang, X.K.; Polymers (Basel) 10(12), 1382(1-16), 2018.

[25] Akinola, L.K.; Ibrahim, A.; Chadi, A.S.; J. Pure Appl. Sci. 2, 79–88, 2016.

[26] Mane, V.S.; and Babu, P.V.; J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 44, 81–88, 2013.

[27] Wanyonyi, W.C.; Onyari, J.M.; Shiundu, P.M.; Energy Procedia, 50, 862–869, 2014.

[28] Neupane, S.; Ramesh, S.T.; Gandhimathi, R; Nidheesh, P.V.; Desalin. Water Treat. 54, 2041–2054, 2015.

[29] Kakavandi, B.; Kalantary, R.R.; Jafari, A.J.; Nasseri, S.; Ameri, A.; Esrafili, A.; Azari, A.; Clean - Soil, Air, Water, 43, 1157–1166, 2015.

[30] Tokalıoğlu, Ş.; Yavuz, E.; Demir, S.; Patat, Ş.; Food Chem. 237, 707–715, 2017.

[31] Tian, Y.; Gao, B.; Morales, V.L.; Wu, L.; Wang, Y.; Muñoz-Carpena, R.; Cao, C.; Huang, Q.; Yang, L.; Chem. Eng. J. 210 557–563, 2012.

[32] Xu, Q.; Wang, Y.; Jin, L.; Wang, Y.; Qin, M.; J. Hazard. Mater. 33, 91–99, 2017.

[33] Sarı, A.; Tuzen, M.; Cıtak, D.; Soylak, M.; J. Hazard. Mater. 148, 387–394, 2007.

[34] Sarı, A.; Tuzen, M.; Cıtak, D.; Soylak, M.; J. Hazard. Mater. 149, 283–291, 2007.