Chemistry Researches

Chemistry Researches

سنتز آمیزه مغناطیسی بر `پایه پلی‌آمید‌-مس فریت برای حذف مرکاپتوبنزن از گازوییل: بهینه‌سازی سطح- پاسخ، مطالعه سینتیک، هم دمای جذب و ترمودینامیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه شیمی دانشکده علوم دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران
10.22036/cr.2024.431734.1225
چکیده
در این پژوهش ترکیبات پلی آمیدی و کامپوزیت مغناطیسی آنها با استفاده از آمینهای آلیفاتیک و آروماتیک و فریت مس سنتز گردیده و با هدف بررسی عملکرد آنها برای حذف مرکاپتوبنزن از گازوییل بکار گرفته شدند. روش سطح پاسخ بر مبنای مدل باکس-بنکن برای ارزیابی اثر متغیرهای مستقل بر درصد حذف مرکاپتو بنزن استفاده شد. براساس آزمایشها بهترین نتایج که مربوط به جاذب ترکیبی است، تحت شرایط غلظت اولیه 900 میلی گرم بر لیتر ،مقدار جاذب 0/42 گرم بر لیتر، درصد فریت %7 و زمان تماس 150 دقیقه با راندمان 95 درصد حاصل شد. نتایج مطالعه سینتیک و ایزوترم نشان می دهد که جذب مرکاپتو بنزن به ترتیب از مدل شبه مرتبه دوم و مدل لنگمویر تبعیت می کند. حد اکثر جذب مرکاپتوبنزن بوسیله جاذبهای آروماتیک، آلیفاتیک و ترکیبی به ترتیب برابر 2000، 2500 و 5000 میلی گرم بر گرم بوده است. براساس نتایج مطالعه ترمودینامیکی فرایند جذب خودبخودی و گرماگیر بوده و با افزایش بی نظمی همراه است. بعلاوه پس از 6 چرخه فرآیند جذب و واجذب، درصد حذف بوسیله جاذب ترکیبی 92/6% بوده است. این نتایج نشان میدهد که جاذب تهیه شده از پایداری و قابلیت استفاده مجدد خوبی برای حذف مرکاپتو بنزن برخوردار است.

چکیده تصویری

سنتز آمیزه مغناطیسی بر `پایه پلی‌آمید‌-مس فریت برای حذف مرکاپتوبنزن از گازوییل: بهینه‌سازی سطح- پاسخ، مطالعه سینتیک، هم دمای جذب و ترمودینامیک
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Synthesis of polyamide - copper ferrite based magnetic composite to remove mercaptobenzene from diesel fuel: Response surface optimization, kinetic, isotherm and thermodynamic study

نویسندگان English

Hosna Teymoori
Hassn Alijani
Mehdi Taghavi
Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده English

In this research, polyamide compounds and their magnetic composites were synthesized using aliphatic and aromatic amines and copper ferrite and with the aim of investigating their performance, they were used to remove mercaptobenzene from fuel. The response surface method based on Box-Behnken model was used to evaluate the effect of independent variables on sulfur removal percentage. Based on the tests, the best results related to the combined adsorbent were obtained under the conditions of initial concentration of 900 mg/L, adsorbent amount of 0.42 g/L, ferrite percentage of 7% and contact time of 150 minutes with an efficiency of 95%. The results of the kinetic and isotherm studies show that the absorption of sulfur compounds follows the pseudo-second order model and the Langmuir model, respectively. Maximum adsorption capacity of aromatic, aliphatic and combined adsorbents were 2000, 2500 and 5000 mg/g, respectively. Based on the results of the thermodynamic study, the absorption process is spontaneous and endothermic and is associated with an increase in disorder. In addition, after 6 cycles of adsorption and desorption, the removal percentage by the combined adsorbent was 92.6%. These results show that the prepared adsorbent has good stability and reusability to remove sulfur compounds.

کلیدواژه‌ها English

Box – Behnken
copper ferrite
Langmuir
Magnetic adsorbent
Mercaptobenzene removal
[1] Y. A. Alhamed, H. S. Bamufleh, Fuel 88, 87 (2009).
[2] A. Saleh, J. Clean. Product. 127, 2123 (2018).
[3] W. Zhu, Y. Chao, H. Li, P. Wu, Ind. Eng. Chem. Res. 52 17399 (2013).
[4] C. M. Granadeiro, L. S. Nogueira, D. Julião, F. Mirante, D. Ananias, S. S. Balula, L. Cunha-Silva, Catal. Sci. Technol. 6, 1515 (2016).
[5] P. Ndagijimana, X. Liu, Z. Li, Z. Xing, B. Pan, G. Yu, Y. Wang, Environ. Sci. Pollut. Res. 28, 67120 (2021).
[6] R. Dehghan, M. Anbia, Fuel Process. Technol. 167, 99 (2017).
[7] W. Vermeiren, J.-P. Gilson, Topics Catal. 52, 1131 (2009).
[8] W. Tang, J. Gu, H. Huang, D. Liu, C. Zhong, Am. Institute Chem. Eng. J. 62, 4491 (2016).
[9] M. Daraee, R. Saeedirad , E. Ghasemy, A. Rashidi, J. Environ. Chem. Eng. 9, 104806 (2021).
[10] L. L. Mguni, Y. Yao, X. Liu, Z. Yuan, D. Hildebrandt, J. Environ. Chem. Eng. 7, 102957 (2019).
[11] L. Jiang, P. Liu, S. Zhao, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects 470, 31 (2015).
[12] M. Behbahani, A. A. Akbari, M. M. Amini, A. Bagheri, Anal. Methods 6, 8785 (2014).
[13] M. H. Beyki, F. Shemirani, RSC Adv. 5 (2015).
[14] A. J. Fateme Keykha, S. H. Hashemi, M. Kaykhaii, Chem. Res. 5, 67 (2022).
[15] R. Khani, S. Sobhani, M. H. Beyki, J. Colloid Interface Sci. 466, 198 (2016).
[16] Z. Amani, A. Nezamzadeh-ejhieh, J. Colloid Interface Sci. 504, 186 (2017).
[17] W. Martins, P. Val, S. Vieira, M. Fernandes, J. Clean. Product. 219, 809 (2019).
[18] G. Özdemir, S. Yapar, J. Hazard. Mater. 166, 1307 (2009).
[19] H. Alijani, M. Hossein Beyki, Y. Fazli, Desalin. Water Treat. 66, 338 (2017).
[20] Z. Chi, Y. Zhu, W. Liu, H. Huang, H. Li, J. Environ. Chem. Eng. 9, 105671 (2021).
 
 

  • تاریخ دریافت 15 دی 1402
  • تاریخ بازنگری 26 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش 26 بهمن 1402