سنتز نانوذرات کوپلیمر استایرن دی وینیل بنزن جهت جداسازی یون نیکل از محلول آبی

در این پژوهش، نانوذرات کوپلیمر استایرن دی وینیل بنزن با قطری در محدوده 15 الی 90 نانومتر با روش پلیمریزاسیون رسوبی و با نسبت های مختلفی از مونومر و حلال های مختلف، تحت شرایط مشخص سنتز شد و همچنین مطالعات جذب برای حذف یون نیکل از محلول آبی با استفاده از کوپلیمر مورد نظر به عنوان ماده جاذب انجام شده است. رقیق کننده ها شامل دو گروه حلال خوب و بد می باشند. نرمال هپتان که یک نوع حلال بد برای مونومرهای استایرن و دی وینیل بنزن می باشد سبب ایجاد تخلخل و سطح ویژه زیاد در ذرات نهایی شد. نتایج آنالیزftir تأیید کننده تشکیل کوپلیمر بوده و با مقایسه نتایج sem و tem حاصل از سنتز کوپلیمر با حلال های مختلف مشخص شد که کوپلیمر مورد نظر با استفاده از نرمال هپتان نسبت به سایر حلال ها از نظر ساختاری دارای تخلخل و سطح ویژه بیشتری بوده است. همچنین مقادیر زیاد عامل پیوند عرضی باعث ریزتر شدن حفره ها و پایین آمدن حجم تخلخل و سطح ویژه خواهد شد. جهت فعال شدن کوپلیمر، ذرات حاصل را با سولفوریک اسید، سولفونه کرده و در نتیجه با ایجاد گروه فعال در سطح ذرات و در نتیجه حذف آلودگی با دو مکانیسم جذب و تبادل یون مقدار یون بیشتری قابل جذب می باشد. در بخش دوم برای حذف یون نیکل از آب، ابتداph بهینه برای حذف یون نیکل از محلول آبی 7.5 به دست آمد. غلظت بهینه نیکل ppm 10 و زمان بهینه 180 دقیقه شد که پس از عامل دار شدن، این زمان به 5 دقیقه کاهش یافت. ایزوترم های جذب فرندلیچ، لانگمویر، توس و یونیلان برای این فرایند بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد، ایزوترم جذب تعادلی دو پارامتری فرندلیچ و مدل سه پارامتری توس مدل ایزوترم جذب را بخوبی توصیف می کنند. ظرفیت جذب (qmax) نیز برای یون های نیکل از لحاظ جذب تک لایه برای جاذب مورد نظر حدود mg/g 16بدست آمد. بررسی های ترمودینامیکی و سینتیکی نیز نشان داد که سینتیک شبه مرتبه دوم در این فرایند جذب از صحت بالاتری برخوردار بوده و فرایند مورد نظر گرماگیر بوده است.