حذف فلزات سنگین با نانوذرات مغناطیسی اصلاح شده با پلی تیوفن-3-استیک اسید

در این تحقیق نانو ذرات مغناطیسی آهن اکسید به روش هم رسوبی یون های fe2+ و fe3+ در محلول آمونیاکی سنتز شدند. پس از آن نانو ذرات مغناطیسی طی فرآیند پلیمریزاسیون اکسایشی با پلی تیوفن-3-استیک اسید پوشش دار شدند. مراحل سنتز و اصلاح جاذب با استفاده از تکنیک های xrd، tg، ft-ir، chns و تصویر برداری با میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) دنبال شده و میزان جذب فلزات سنگین cu, pb و ag با استفاده از روش جذب اتمی اندازه گیری گردید. اثر پارامترهای مختلف همچون مقدار مونومر، دما، ph, زمان و غلظت اولیه ی محلول بر فرآیند جذب بررسی شده و در هر مورد مقدار بهینه تعیین گردید. مقدار بهینه ی مونومر برای هر سه کاتیون 7 میلی مول به ازای هر گرم جاذب در نظر گرفته شد. دمای مناسب برای سرب °c 40 و برای مس و نقره °c 30، و ph بهینه برای هر سه کاتیون 5/6 در نظر گرفته شد. بیشینه ی ظرفیت جذب برای کاتیون های مس، سرب و نقره به ترتیب 87/17، 67/66 و mg/g67/66 به دست آمد. همچنین مشاهده شد که جذب کاتیون های، cu2+، pb2+ و ag+توسط جاذب سنتز شده به خوبی صورت می گیرد و جذب از ایزوترم لانگمویر پیروی می کند که تک لایه بودن جذب را نشان می دهد. بررسی های سینتیکی نشان داد که فرآیند کلی جذب از سرعت مطلوبی برخوردار بوده و از مدل سینتیکی شبه مرتبه ی دوم تبعیت می کند. به منظور بررسی امکان بازیابی و همچنین پایداری، جاذب به-وسیله ی اسید مناسب برای هر کاتیون در شرایط بهینه در حمام فراصوت شتشو داده شد و مشخص شد امکان استفاده ی مجدد از جاذب تا حداقل سه مرتبه امکان پذیر است. با توجه به قابلیت جذب جاذب در جذب سه کاتیون و راحتی بازیابی آن، پیش تغلیظ این سه کاتیون با استفاده از جاذب تهیه شده قبل از اندازه گیری آن ها به روش اسپکترومتری جذب اتمی مورد ارزیابی قرار گرفت. فاکتور تغلیظ برای هر یک از فلزات مس، سرب و نقره مقدار 100 در بازیابی بالای 95% به دست آمد. حدتشخیص روش برای هر یک از فلزات مس، سرب و نقره به ترتیب مقادیر 001/0، 005/0 و ppm 013/0 محاسبه شد. در این تحقیق نانو ذرات مغناطیسی آهن اکسید به روش هم رسوبی یون های fe2+ و fe3+ در محلول آمونیاکی سنتز شدند. پس از آن نانو ذرات مغناطیسی طی فرآیند پلیمریزاسیون اکسایشی با پلی تیوفن-3-استیک اسید پوشش دار شدند. مراحل سنتز و اصلاح جاذب با استفاده از تکنیک های xrd، tg، ft-ir، chns و تصویر برداری با میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) دنبال شده و میزان جذب فلزات سنگین cu, pb و ag با استفاده از روش جذب اتمی اندازه گیری گردید. اثر پارامترهای مختلف همچون مقدار مونومر، دما، ph, زمان و غلظت اولیه ی محلول بر فرآیند جذب بررسی شده و در هر مورد مقدار بهینه تعیین گردید. مقدار بهینه ی مونومر برای هر سه کاتیون 7 میلی مول به ازای هر گرم جاذب در نظر گرفته شد. دمای مناسب برای سرب °c 40 و برای مس و نقره °c 30، و ph بهینه برای هر سه کاتیون 5/6 در نظر گرفته شد. بیشینه ی ظرفیت جذب برای کاتیون های مس، سرب و نقره به ترتیب 87/17، 67/66 و mg/g67/66 به دست آمد. همچنین مشاهده شد که جذب کاتیون های، cu2+، pb2+ و ag+توسط جاذب سنتز شده به خوبی صورت می گیرد و جذب از ایزوترم لانگمویر پیروی می کند که تک لایه بودن جذب را نشان می دهد. بررسی های سینتیکی نشان داد که فرآیند کلی جذب از سرعت مطلوبی برخوردار بوده و از مدل سینتیکی شبه مرتبه ی دوم تبعیت می کند. به منظور بررسی امکان بازیابی و همچنین پایداری، جاذب به-وسیله ی اسید مناسب برای هر کاتیون در شرایط بهینه در حمام فراصوت شتشو داده شد و مشخص شد امکان استفاده ی مجدد از جاذب تا حداقل سه مرتبه امکان پذیر است. با توجه به قابلیت جذب جاذب در جذب سه کاتیون و راحتی بازیابی آن، پیش تغلیظ این سه کاتیون با استفاده از جاذب تهیه شده قبل از اندازه گیری آن ها به روش اسپکترومتری جذب اتمی مورد ارزیابی قرار گرفت. فاکتور تغلیظ برای هر یک از فلزات مس، سرب و نقره مقدار 100 در بازیابی بالای 95% به دست آمد. حدتشخیص روش برای هر یک از فلزات مس، سرب و نقره به ترتیب مقادیر 001/0، 005/0 و ppm 013/0 محاسبه شد.