حذف شبه عامل عصبی دی‌متیل 4-نیتروفنیل فسفات با استفاده از چارچوب فلز-آلی بر پایه زیرکونیوم

قاسم پور, حسین; ادیب, کوروش

doi:10.22036/cr.2022.335031.1176

حذف شبه عامل عصبی دی‌متیل 4-نیتروفنیل فسفات با استفاده از چارچوب فلز-آلی بر پایه زیرکونیوم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم پایه، مرکز شیمی

² دانشگاه جامع امام حسین (ع)، دانشکده علوم پایه، گروه شیمی

10.22036/cr.2022.335031.1176

چکیده

چکیده: در این تحقیق دو چارچوب‌ فلز-آلی برپایه فلز زیرکونیوم به نام‌های (MOF) UiO-66 و UiO-66(NH2) سنتز شده و به کمک طیف‌سنجی‌ مادون قرمز (FT-IR)، پراش اشعه‌ی X پودری (PXRD) و جذب/واجذب گاز نیتروژن (BET) شناسایی شدند. در کنار این MOFها، دی متیل نیتروفنیل فسفات (DMNP) به عنوان یک شبه عامل عصبی سنتز شده و توسط طیف سنجی‌های فرابنفش-مرئی (UV-Vis) و رزونانس مغناطیسی هسته‌ (NMR) شناسایی گردید. DMNP به دلیل دارا بودن شباهت خواصی و ساختاری به عوامل عصبی فسفره، به عنوان مدل جایگزین انتخاب شد تا کارآمدی MOFهای تهیه شده در حذف عوامل عصبی مورد مطالعه قرار گیرد. به منظور دنبال کردن غلظت DMNP در طول فرآیند حذف از طیف‌سنجی‌ UV-Vis استفاده گردید. نتایج نشان داد چارچوب‌های UiO-66 و UiO-66(NH2) از توانایی بالایی در هیدورلیز کاتالیزوری DMNP در محیط آبی و بافر خنثی برخوردار می‌باشند. همچنین جذب DMNP از محیط آلی نیز مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد که مقادیر درصد حذف (R%) DMNP توسط جاذب‌های UiO-66 و UiO-66(NH2) به ترتیب برابر با 76.5و 66.8 درصد در 50 میلی لیتر محلول با غلظت ppm 50 می‌باشد. بررسی پایداری جاذب‌ها بعد از فرآیند جذب نیز از طریق تکنیک PXRD نشان داد که جاذب‌‌ها قابل بازیافت هستند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

شیمی معدنی

عنوان مقاله [English]

Removal of nerve agent simulant dimethyl 4-nitrophenylphosphate using metal-organic frameworks based on zirconium

نویسندگان [English]

Hossein Ghasempour ¹
Kourosh Adib ²

¹ a Department of Chemistry, Faculty of Sciences, Tarbiat Modares University,

² Department of Chemistry, Faculty of Science, imam Hossein University,

چکیده [English]

In this study, two zirconium-based metal-organic frameworks (MOF) named UiO-66 and UiO-66(NH2) were synthesized and characterized through Fourier transform infrared (FT-IR), powder X-ray diffraction (PXRD) and N2 sorption/desorption (BET) analysis. Beside these MOFs, dimethyl 4-nitrophenylphosphate (DMNP) as a nerve agent simulant was synthesized and characterized via ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy and nuclear magnetic resonance (NMR). Due to its properties and structure similarity to phosphorus nerve agents, DMNP was selected as a less toxic alternative model, to investigation the ability of prepared MOFs for nerve agent removal. UV-Vis spectroscopy was used to monitor the DMNP concentration during the removal process. The results showed that UiO-66 and UiO-66(NH2) display high ability in catalytically hydrolysis of DMNP in the aqueous solution and neutral buffer. The removal percentage (R%) of DMNP from the organic medium was also studied and the results showed that the removal R% of 50 mL of DMNP (50 ppm) were about 76.5 and 66.8% for UiO-66 and UiO-66(NH2), respectively. Examination of the stability of the adsorbents after the adsorption process by the PXRD technique also showed that the adsorbents are recyclable.

کلیدواژه‌ها [English]