عنوان

بررسی و مطالعه گرافن اکسید مغناطیسی عامل دار شده با لیگاندهای مختلف برای حذف فلز سنگین سرب ازآب‌های آلوده به آن

‭۲۲۶۵۴پ‬

per

بررسی و مطالعه گرافن اکسید مغناطیسی عامل دار شده با لیگاندهای مختلف برای حذف فلز سنگین سرب ازآب‌های آلوده به آن

/سیده مریم زارع نژاد صفری

: شیمی

، ‮‭۱۳۹۸‬

، میرزائی

‮‭۹۰‬ص‬

چاپی - الکترونیکی

کارشناسی ارشد

شیمی کاربردی

‮‭۱۳۹۸/۱۰/۱۷‬

تبریز

فلزات سنگین از جمله آلاینده‌های زیست‌محیطی هستند که مواجهه انسان با آن‌ها از طریق آب و مواد غذایی می‌صتواند مسمومیت‌های حاد و خطرناکی ایجاد صنماید .آلودگی آب با فلزات سنگین یک مشکل موجود و در حال توسعه جهانی است .فلزات سنگین مانند سرب، مس، کادمیوم، آرسنیک، جیوه و ....از جمله بیشترین آلودگی‌های عمومی هستند که در فاضلاب‌های صنعتی یافت می‌شوند .روش‌های متفاوتی برای حذف فلزات سنگین وجود دارد که از جمله این روش‌ها می‌توان به رسوب‌دهی شیمیایی، تبادل یونی، انعقاد، اسمز معکوس، فرایندهای الکتروشیمیایی و جذب سطحی اشاره کرد .اکثر این روش‌ها دارای معایبی هستند و از میان این‌صها، جذب سطحی بعنوان یک روش مؤثر برای حذف فلزات سنگین به حساب می آید .نانو جاذب‌های مغناطیسی یکی از انواع جاذب می باشند که جهت حذف فلزات سنگین مورد توجه قرار گرفته اند .در این پژوهش به منظور حذف فلز سنگین سرب از محلول‌های آبی از نانو کامپوزیت گرافن اکسید مغناطیسی عامل دار شده با اتیلن دی آمین، ملامین و منو اتانول آمین استفاده شد .به منظور تعیین ساختار و شناسایی و بررسی ویژگی‌های نانو کامپوزیت‌صهای سنتز شده از آنالیزهای‮‭XRD‬ ،‮‭IR- FT‬، ‮‭SEM‬ و ‮‭EDX‬ بهره گرفته شد .در ادامه، عوامل مؤثر بر میزان حذف مانند‮‭pH‬ ، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه‌صی سرب مورد بررسی گرفت و شرایط بهینه برای حذف به دست آمد و مشاهده شد که شرایط بهینه‌صی حذف سرب غلظت اولیه سرب‮‭mg/L ۲۰‬ ، ‮‭pH‬اولیه محلول‮‭۴‬ ، وزن جاذب ‮‭mg ۴۰‬و زمان انجام فرآیند ‮‭۱۰‬ دقیقه و تحت این شرایط راندمان حذف ‮‭۹۸‬ می‌صباشد .میزان حذف سرب برای جاذب‌صهای گرافن اکسید مغناطیسی عامل‌صدار شده با اتیلن دی آمین، ملامین و منو اتانول آمین مقایسه گردید و مشاهده شد که مقادیر حذف سرب برای این سه جاذب به ترتیب‮‭۹۸‬ ، ‮‭۳۴/۹۶‬ و ‮‭۶۵/۹۷‬ می‌صباشد .بنابراین جاذب‌ص‍ گرافن اکسید مغناطیسی عامل‌صدار شده با اتیلن دی آمین دارای بیشترین جذب بوده و به عنوان جاذب بهینه در نظر گرفته شد .همچنین مطالعات سینتیکی، ایزوترم و ترمودینامیکی برای جاذب سنتز شده انجام و بازیابی آن در چرخه متوالی جذب و واجذب بررسی شد و مشاهده شد که فرآیند جذب سطحی از سینتیک درجه دوم و ایزوترم لانگمویر پیروی می‌صکند، همچنین فرآیند خودبه‌صخودی و گرماگیر می‌صباشد .بعد از پنج مرحله جذب و بازیابی جاذب ‮‭۸/۸‬ کاهش در راندمان جذب مشاهده شد که قابل قبول می‌صباشد

Heavy metals are among the environmental pollutants that human exposure to water and food can cause acute and dangerous poisoning. Water contamination with heavy metals is an existing and developing global problem. Heavy metals such as lead, copper, cadmium, arsenic, mercury, etc. are among the most common pollutants found in industrial wastewater. There are various methods for the removal of heavy metals such as chemical deposition, ion exchange, coagulation, reverse osmosis, electrochemical processes and adsorption. Most of these methods have disadvantages and, among them, adsorption is considered as an effective method for removal of heavy metals. Magnetic nano-adsorbents are one of the types of adsorbents that have been considered for the removal of heavy metals. In this study, magnetic graphene oxide nanocomposites functionalized with different amine ligands, were used to remove Pb2+ from aqueous solutions. The XRD, FT-IR, SEM and EDX analyzes were used to determine the structure and characterization of the synthesized nanocomposite. Then, the factors affecting the removal rate such as pH, adsorbent amount, contact time and lead concentration were investigated and optimum conditions for removal were obtained and it was observed that the optimum lead removal conditions are initial lead concentration of 20 mg / L, pH = 4, the adsorbent weight of 40 mg and the process time of 10 minutes. The removal efficiency under these conditions was 98 . Pb2+ removal rate for adsorbents functionalized with EDA, melamin and MEA was compared and it was observed Pb2+ removal rate for these three adsorbents were 98 , 96.34 and 97.65 . Therefore, the magnetic Graphene oxide adsorbent functionalized with EDA has the highest adsorption among these three adsorbents and it was chosen as optimum adsorbent. Kinetic, isotherm and thermodynamic studies were also performed for the synthesized adsorbent and its recovery in the sequential adsorption and desorption cycle was investigated. After 5 times of adsorption and adsorbent recovery, about 8.8 decrease in adsorption efficiency was observed, which is acceptable

زارع نژاد صفری، سیده مریم

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی