تهيه نانوكامپوزيت آئروژل سلولزي/MIP202 به روش برون جا و بررسي قابليت آن در حذف رنگ متيل ويولت از محلول هاي آبي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، نانوكامپوزيت آئروژل سلولزي/ چارچوب فلز-آلي به نام MIP202(Zr) به‌منظور حذف رنگ كاتيوني متيل ويولت از محلول‌هاي آبي سنتز و عملكرد آن به‌عنوان جاذب بررسي شد. تشكيل و ويژگي‌هاي ساختاري، مورفولوژيكي و سطحي نانوكامپوزيت با استفاده از آزمون‌هاي طيف‌سنجي مادون قرمز تبديل فوريه، پراش اشعه ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني، جذب-واجذب نيتروژن و طيف‌سنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس و نقشه‌برداري توزيع عناصر مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج اين آناليزها تشكيل موفق نانوكامپوزيت و توزيع مناسب اجزاي تشكيل‌دهنده آن را تأييد كرد. در ادامه، اثر پارامترهاي مختلف شامل pH، دما، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت اوليه رنگ بر فرآيند جذب بررسي شد. شرايط بهينه جذب در pH برابر 8، غلظت اوليه رنگ 1000 ميلي‌گرم بر ليتر، مقدار جاذب 5 ميلي‌گرم، زمان تماس 12 ساعت و دماي 45 درجه سانتي‌گراد به‌دست آمد. در اين شرايط، راندمان حذف متيل ويولت 6/79 و ظرفيت جذب 796 ميلي‌گرم بر گرم محاسبه شد. بررسي مدل‌هاي ايزوترمي نشان داد كه داده‌هاي تجربي بيشترين تطابق را با مدل ردليچ–پترسن دارند كه بيانگر رفتار جذب تركيبي شامل ويژگي‌هاي جذب تك‌لايه‌اي و چندلايه‌اي بر روي سطح ناهمگن جاذب است. همچنين، مطالعات سينتيكي نشان داد كه مدل الوويچ بهترين برازش را براي توصيف فرآيند جذب ارائه مي‌دهد. بررسي‌هاي ترموديناميكي نشان داد كه افزايش دما موجب بهبود فرآيند جذب شده و جذب ماهيتي گرماگير دارد. ارزيابي قابليت استفاده مجدد جاذب طي سه چرخه جذب–واجذب در دماي محيط نشان داد كه راندمان حذف از 65 درصد در چرخه اول به 25 درصد در چرخه سوم كاهش يافت كه مي‌تواند به دليل واجذب ناقص رنگ و كاهش تدريجي سايت‌هاي فعال جذب باشد. در مجموع، نانوكامپوزيت سنتزشده به دليل ظرفيت جذب بالا و عملكرد مناسب در حذف رنگ متيل ويولت، مي‌تواند به‌عنوان يك جاذب مؤثر براي تصفيه پساب‌هاي رنگي مورد توجه قرار گيرد.

238302

نانوشيمي

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان