یک چارچوب فلزی-آلی زویتریون برای حذف آرسنیک از محلول آبی
محورهای موضوعی : آب و محیط زیست
مصطفی علی اکبری
1
(گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
مهدی برقعی
2
(گروه فرایندهای مهندسی محیط زیست، دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران)
رویا مافی غلامی
3
(گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
کلید واژه: آرسنیک, حذف, آلودگی آب, MOF, زیتریون,
چکیده مقاله :
به دلیل اثرات سمی قابل توجهی که آرسنیک بر محیط زیست و سلامت انسان دارد، به یک مسئله مهم جهانی تبدیل شده است. در این مطالعه، یک چارچوب فلز-آلی مبتنی بر زیرکونیوم، {[Zn3L3(BPE)1.5]•4.5DMF}n، با استفاده از دو روش سولووترمال و مکانوشیمیایی سنتز و با موفقیت در واکنش حذف آرسنیک به کار گرفته شد. راندمان جذب در حضور این MOF بالا بود و تعادل طی 20 دقیقه برایAs(III) وAs(V) در غلظت 1 میلی گرم در لیتر از آلاینده ها حاصل شد. حداکثر بازده جذبAs(III) و As(V) در pH 7 به ترتیب 62 و 81 درصد بود. جاذب پایداری بالایی در محدوده pH 2-12 از خود نشان داد و می توان جاذب را حداقل در نه دوره متوالی بدون کاهش چشمگیر در کارایی آن بازیابی کرد. فرآیند جذب را می توان با مدل سینتیکی شبه مرتبه دو توصیف کرد و مکانیسم جذب از نوع برهمکنش الکترواستاتیک بود.
Abstract: Because of its significant toxicological effects on the environment and human health, arsenic (As) is a major global issue. In this study, a zirconium-based metal-organic framework, {[Zn3L3 (BPE) 1.5]•4.5 DMF}n , was synthesized using both solothermal and mechanochemical methods and successfully applied in the arsenic removal reaction. Adsorption efficiency was high in the presence of this MOF and equilibrium was achieved within 20 minutes for As (III) and As (V) at a concentration of 1 mg / l of contaminants. The maximum adsorption efficiencies of As (III) and As (V) at pH 7 were 62 and 81%, respectively. The adsorbent showed high stability in the pH range of 2-12 and the adsorbent can be recovered for at least nine consecutive periods without significant reduction in its efficiency. The adsorption process can be described by a pseudo-second-order kinetic model and the adsorption mechanism was of the electrostatic interaction type.
_||_