بررسی سینتیک و مدل‌های ایزوترمی جذب رنگ‌های‌آلی به وسیله نانوذرات مغناطیسی
محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینسجاد شیخعلی 1 , معصومه عمادی 2 , نیما کراچی 3
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد- گروه شیمی،واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی - مرودشت- ایران.
2 - استادیار بخش شیمی،واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی - مرودشت- ایران.
3 - استادیار بخش شیمی، واحد مرودشت ،دانشگاه آزاد اسلامی - مرودشت- ایران.
کلید واژه: نانوذرات مغناطیسی, مگنتیت, آبی نیل, جذب سطحی, ایزوترم, سینتیک,
چکیده مقاله :
در این مقاله نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن باروش همرسوبی سنتز شده و سطح آن به وسیله مولکول 2- آمینو 5- مرکاپتو1، 3، 4- تیا دیازول اصلاح شد و برای حذف رنگ آلی آبی نیل از آب های آلوده مورد بررسی قرارگرفت. نانوذرات به کمک روشهای دستگاهی XRD، FT-IR، TEM و آنالیز عنصری شناسایی شدند. مکانیسم و فاکتورهای موثر بر فرایند جذب مانند اثر زمان، pH و غلظت جاذب مؤثر بر جذب به روش دستهای مورد بررسی قرار گرفت. بهترین شرایط موجود برای حذف رنگ آلی آبی نیل بدست آمد. نتایج نشان دادند که نانوذره آهن اکسید عامل دار شده دارای ظرفیت جذب8/142میلی گرم به ازای هر گرم از جاذب برای حذف رنگ آبی نیل میباشد که بیانگر عملکرد بسیار خوب این نانو جاذب میباشد. ایزوترم مؤثر بر جذب و سینتیک واکنش به ترتیب مدل لانگمویر و سینتیک شبه درجه دوم میباشد. بازیابی نانوذرات به کمک اتانول انجام می شود.
1- C. E. Diebel, R. Proksch; C. R. Green, P. Neilson, and M. M. Walker,"Magnetite Defines a Vertebrate Magnetoreceptor", Nature 406, 299, 2000.
2- W. GuH, L. HoP, K.W.T. Tsang, L. Wang, and UB.," Using Biofunctional Magnetic Nanoparticles to Capture Vancomycin-Resistant Enterococci and Other Gram-Positive Bacteria at Ultralow Concentration",J.Am.Chem.Soc.,125, 15702-3, 2003.
3- م.ح. زارع، م. عمادی، م. ایرانپور، ر. بازرگانی لاری، "حذف رنگ متیلن بلو به وسیله کاکل ذرت"، نشریه مواد نوین، شماره 4، 81-98، تابستان 1393.
4- ص. وفاخواه، م. بحرالعلوم، ر. بازرگانی لاری، "جذب یون مس توسط پودر چوب ذرت" نشریه مواد نوین، شماره 1، 35-45، پاییز 1392.
5- H. Yoon, S. Ko, J. Jang,and C. Chem., "Nitrogen-Doped Magnetic Carbon Nanoparticles as Catalyst Supports for Efficient Recovery and Recycling 32, 1468-1470,2007.
6- C.Z. Huang, and Hu B.,J.Sep.Sci. "Speciation of Inorganic Tellurium from Seawater by ICP- MS Following magnetic SPE Separation and Preconcentration", 31,760-767, 2008.
7-J. Jose, B. Kevin., " Benzophenoxazine-Based Fluorescent Dyes for Labeling Biomolecules" Tetrahedron 62, 11021–11037, 2006.
8- J. Chen, Lo I., Hu, "Removal and Recovery of Cr (VI) from Wastewater by Maghemite Nanoparticles", Water Res. 39, 4528-4536, 2005.
9- C. T.Yavuz, J. T. Mayo, W. W. Yu, A. Prakash, J. C. Falkner, S. Yean, L. Cong, H. J. Shipley, A. Kan, M. Tomson, D. Natelson,and V. L. Colvin,"Low-field Magnetic Separation of Monodisperse Fe3O4 Nanocrystals", Science 314-316, 964, 2006.
10- B. Hai, J. Wu, X. Chen, J. D. Protasiewicz, and D. A. Scherson, "Metal-Ion Adsorption on Carboxyl-Bearing Self-Assembled Monolayers Covalently Bound to Magnetic Nanoparticles",Langmuir21, 3104-3105, 2005.
11- Y. C. Chang, and D. H.Chen, "Preparation and Adsorption Properties of monodisperse Chitosan-Bound Fe3O4 Magnetic Nanoparticles for Removal of Cu(II) ionsJ. Colloid Interface Sci. 283, 446-451, 2005.
12- J.f. Liu, Z.s. Zhao,and G.B. Jiang, "Coating Fe3O4 Magnetic Nanoparticles with Humic Acid for High Efficient Removal of Heavy Metals in Water", Environ. Sci.Technol, 42,6949-6954, 2008.
13- Zhou Y. T., C., Nie H. L., Zhu L. M., "Adsorption Mechanism of Cu2+ from Aqueous Solution by Chitosan-Coated Magnetic Nanoparticles Modified with Alpha-Ketoglutaric Acid.", Colloids Surf, B: Biointerfaces 74, 244-252, 2009.
14- Zhou Y.T, Nie H.L., Branford-White C., He Z.-Y., Zhu L.M.," Removal of Cu2+ from Aqueous Solution by Chitosan-Coated Magnetic Nanoparticles Modified with Alpha-Ketoglutaric Acid",J. Colloid Interface Sci. 330, 29-37, 2009.
15- Ren Y., Wei X., Zhang M., " Adsorption Character for Removal Cu(II) by Magnetic Cu(II) Ion Imprinted Composite Adsorbent", J. Hazard. Mater.158, 14-22, 2008.
16- Massart, R. " Preparation of Aqueous Magnetic Liquids in Alkaline and Acidic Media", IEEE Trans. Magn, 17, 1247-1248,1981.
17- Massart, R.; Cabuil, V. J. Chim. Phys.,84, 7,1987.
18- A. Dehghan Monfareda, A. M.H. Ghazanfaria, M. Jamialahmadib, A. Helalizadeh" Adsorption of silica nanoparticles onto Calcite: Equilibrium, Kinetic, Thermodynamic and DLVO analysis" Chem. Engine. J. 281, 334–344, 2015.
19- A. Karaa, , E. Demirbela, , N. Tekinb, Osmana, , Magnetic Vinylphenyl Boronic acid Microparticles for Cr(VI) Adsorption: Kinetic, Isotherm and Thermodynamic Studies J. Hazard. Mater 286, 612–623, 2015.
20- Revin, S. B.; John, S. A. " Electropolbymerization of 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole on glassy Carbonelectrode and its Electrocatalytic Activity Towards Uric Acid Electrochim. Acta, 56, 8934, 2011.
21 I.A.W. Tan, B.H. Hameed, , A.L. Ahmad "Equilibrium and Kinetic Studies on Basic Dye Adsorption by Oil Palm Fibre Activated Carbon" Chem Engin J, 127, 2007, 111–119
22- T. B. İyim, G. Güçlü, "Removal of Basic Dyes from Aqueous Solutions Using Natural Clay Desalination, 249, 1377- 1379, 2009.
23- M. Saleem, M. Afzal, F.Mahmood, A.Hameed,"Thermodynamics of
Adsorption of Sulphate on Alumina from Aqueous Solutions”Journal.Chem-Soc. 16, 83-86, 1994.
24- G.Guclu," Removal of Basic Dyes from Aqueous Solutions by Dimethyl Terephthalate Distillation Residue", Desalination, 259, 53–58, 2010.