تهیه و شناسایی نانوذرات هیبریدی مگنتیت-پلی ملامین و کاربرد آنها برای حذف یون‌های فلزات سنگین مس و نیکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه اراک، اراک، ایران، کدپستی 88349-38156. پژوهشکده علوم و فناوری‌های نانو، دانشگاه اراک، اراک، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه اراک، اراک، ایران، کدپستی 88349-38156

3 پژوهشکده علوم و فناوری‌های نانو، دانشگاه اراک، اراک، ایران

10.22036/cr.2021.292151.1151

چکیده

افزایش بیش از حد فعالیت‌های صنعتی در سال های اخیر باعث ورود بی رویه‌ی پساب‌های صنعتی حاوی مقادیر فراوانی از فلزات سنگین، به محیط زیست شده و می‌تواند تاثیرات غیرقابل جبرانی بر سلامت انسان، حیوانات و گیاهان داشته باشد. به دلیل جداسازی آسان از محیط، استفاده از نانوذرات مغناطیسی عامل دار شده برای حذف یون های فلزات سنگین از محلولهای آبی در حال گسترش می باشد و چالش های آن مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق با روشی ساده نانوذرات مغناطیسی مگنتیت با پوشش سیلیکا تهیه‌ و لایه پلی ملامین-ترفتالدهید بر روی سطح نانوذرات تثبیت شدSiO2@PMT) @(Fe3O4 و به عنوان جاذب برای جداسازی یون‌های فلزی Cu2+ وNi2+ استفاده گردید. حداکثر راندمان حذف، برای مس 91% و برای نیکل 96% به‌دست آمد. بیشترین راندمان حذف برای مس و نیکل در 7=pH ، غلظت 05/0 گرم از جاذب در 50 میلی لیتر محلول و مدت زمان 90 دقیقه به‌دست آمد. نتایج واجذب نشان داد که حدود 90% از نانوذرات احیا شدند و کاهش محسوسی در ظرفیت جذب نانوذرات مشاهده نشد. همچنین تست شستشو به‌خوبی نشان‌دهنده‌ی پایداری خوب جاذب تهیه شده تحت شرایط اسیدی بود، زیرا پس از مدت زمان 72 ساعت مقدار کمی از آهن وارد حلال شده بود. مزایای این روش شامل توانایی حذف مناسب، هزینه‌ی کم، قابلیت استفاده‌ی مجدد از جاذب و روش جداسازی آسان جاذب می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis and characterization of magnetite-poly(melamin) hybrid nanoparticles and application in removal of heavy metal ions (Cu+2, Ni+2)

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Bodaghifard 1
  • Marjan Kesbi 2
  • Mahdia Hamidinasab 3
1 Department of Chemistry-Faculty of Science -Arak University-Arak-Iran.
2 Institute of Nanoscience and Nanotechnology, Arak University
3 Institute of Nanoscience and Nanotechnology- Arak University
چکیده [English]

Excessive increase in industrial activities in recent years has led to the uncontrolled entry of industrial effluents containing large amounts of heavy metals into the environment and can have irreversible effects on human, animal and plant health. In this project, the preparation of magnetic hybrid nanomaterial (Fe3O4@SiO2-PMT) was presented by a simple method and used as an adsorbent to remove Cu2+ and Ni2+ ions. The maximum removal efficiency was 91% for copper and 96% for nickel. The highest removal efficiencies for copper and nickel were obtained at pH=7, a concentration of 0.05 g of adsorbent and a duration of 90 minutes. The desorption results showed that about 90% of the nanomaterials were recycled and significant reduction in nanoparticle adsorption capacity was not observed. The leaching test also showed good stability of the prepared adsorbent under acidic conditions, because a small amount of iron had entered the solvent after 72 hours. Advantages of this method include high removal ability, low cost, reusability of the adsorbent, and the easy separation of the adsorbent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wastewater treatment
  • Adsorption
  • Ion removal
  • Heavy metals
  • Magnetic nanoparticles