ساخت بسپار قالبمغناطیسی جدید با روش بسپارش نامیزهای پیکرینگ تثبیتشده با کیتوسان برای استخراج و پیشتغلیظ نیکل در نمونه‌های ماهی: بهینه‌سازی با طراحی باکس-بنکن و مطالعه‌های تعادلی، سینتیکی و ترمودینامیکی
الموضوعات :
فرخنده بازیار
1
,
علیرضا طاهری
2
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد گروه شیمی، واحد ایلام، دانشگاه آزاد اسلامی، ایلام، ایران.
2 - استادیار گروه شیمی، واحد ایلام، دانشگاه آزاد اسلامی، ایلام، ایران
الکلمات المفتاحية: یون نیکل (II), بسپارش نامیزهای پیکرینگ, بسپار قالبیونی مغناطیسی و طراحی بهینه‌سازی باکس-بنکن,
ملخص المقالة :
در پژوهش حاضر جاذب قالبمغناطیسی تهیهشده با روش بسپارش نامیزهای پیکرینگ به‌عنوان جاذب گزینش پذیر مقادیر ناچیز نیکل II معرفی شده است. در ابتدا لیگاند کیلیت کننده 2-استیلبنزوفوران تیوسمی کاربازون و نانوذره های مغناطیسی آب‌گریز هسته-پوسته (Fe3O4@OA) تهیه و سپس بسپارش در حضور نسبت مناسب کمپلکس لیگاند-نیکل (II)، اتیلن گلیکول دیمتاکریلات، متاکریلیک اسید، آزوبیسایزوبوتیرونیتریل، ذره های کیتوسان و نانوذره های مغناطیسی آب‌گریز به ترتیب به‌عنوان قالب یونی، شبکهساز، تکپار، آغازگر و عامل تثبیت‌کننده و حامل مغناطیسی نامیزه آب- روغن انجام گرفت. شناسایی لیگاند و بسپار در مراحل متفاوت با طیف‌های فروسرخ تبدیل فوریه، ریزنگار نوری، میکروسکوپ الکترونی پویشی، پراکندگی انرژی پرتو ایکس، مغناطیس‌سنج نمونه، هم دما جذب-وا جذب نیتروژن، زاویه تماس ایستا آب و نسبت استوکیومتری لیگاند به فلز صورت پذیرفت. با روش طراحی آزمایش چندمتغیره (طرح باکس-بنکن)، شرایط بهینه آزمایش با زمان فراصوت 46 دقیقه، pH برابر با 78/7 و مقدار جاذب 85/78 میلی‌گرم تعیین شد. داده‌های هم دما بسپار قالبیونی با مدل همدما لانگمویر همخوانی دارد که نشان دهنده جذب سطحی نامنظنم نیکل است. گستره دینامیکی خطی، حد تشخیص و انحراف استاندارد نسبی برای اندازه‌گیری یون های نیکل به ترتیب 01/0 تا mg/l 70، mg/l 004/0 و 21/3 % با طیفشناسی جذب اتمی، گزارش شده است. با بسپار تهیهشده جدید، اندازه‌گیری مقدار نیکل II در نمونه های ماهی از جمله ماهی قزل آلا، ماهی حلوا، ماهی تیلاپیا و ماهی تون بهطور موفقیت آمیزی بررسی شد.
1] He, R.; Wang, Z.; Tan, L.; Zhong, Y.; Li, W.; Xing, D.; Wei, C.; Tang, Y.; Microporous and Mesoporous Materials 257, 212-221, 2018.
[2] Santos, L.D.; Santos, Q.O.D.; Moreno, I.; Novaes, C.G.; Santos, M.J.S.D; Bezerra, M.A.; Journal of the Brazilian Chemical Society 27, 745-752, 2015.
[3] Panneerselvam, P.; Morad, N; Tan, K.A.; Journal of Hazardous Materials 186, 160-168, 2011.
[4] Hadi, P.; Barford, J.; McKay, G.; Chemical Engineering Journal 228, 140-146, 2013.
[5] Demim, S.; Drouiche, N.; Aouabed, A.; Benayad, T.; Dendene-Badache, O.; Semsari, S.; Ecological Engineering 61(Part A), 426-435, 2013.
[6] Saraswat, R.; Talreja, N.; Deva, D.; Sankararamakrishnan, N.; Sharma, A.; Verma, N.; Chemical Engineering Journal 197, 250-260, 2012.
[7] Mohammadi, S.; Taheri, A.; Rezayati-zad, Z.; Progress in Chemical and Biochemical Research 1, 1-10, 2018.
[8] Diouf, A.; El Bari, N; Bouchikhi, B.; Talanta 209, 120577, 2020.
[9] Lee, M. H.; Thomas, J.L.; Liao, C.L.; Jurcevic, S.; Crnogorac-Jurcevic, T.; Lin, H.Y.; Separation and Purification Technology 192, 213-219, 2018.
[10] Lande, A.; Kroken, M.; Rabben, K.; Retterstol, L.; Am J Med Genet A 176, 175-180, 2018.
[11] Laatikainen, K.; Branger, C.; Coulomb, B.; Lenoble, V; Sainio, T.; Reactive and Functional Polymers 122, 1-8, 2018.
[12] Kong, X.J.; Zheng, C.; Lan, Y.H.; Chi, S.S.; Dong, Q.; Liu, H.L.; Peng, C.; Dong, L.Y.; Xu, L.; Wang, X.H.; Anal Bioanal Chem. 410, 247-257, 2018.
[13] Khan, S.; Hussain, S.; Wong, A.; Foguel, M.V.; Moreira Gonçalves, L.; Pividori Gurgo, M.I.; Taboada Sotomayor, M.D.P.; Reactive and Functional Polymers 122, 175-182, 2018.
[14] Azimi, M.; Ahmadi Golsefidi, M.; Varasteh Moradi, A.; Ebadii, M.; Zafar Mehrabian, R.; Journal of Analytical Methods in Chemistry 2020, 3646712, 2020.
[15] Kamari, K.; Taheri, A.; Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 86, 230-239, 2018.
[16] Gatabi, J.; Sarrafi, Y.; Lakouraj, M.M.; Taghavi, M.; Chemosphere 240, 124772, 2020.
[17] He, J.; Shang, H.; Zhang, X.; Sun, X.; Applied Surface Science 428, 110-117, 2018.
[18] Jalilian, R.; Taheri, A.; e-Polymers 18, 123-134, 2018.
[19] Zhou, Z.; Liu, X.; Zhang, M.; Jiao, J.; Zhang, H.; Du, J.; Zhang, B; Ren, Z.; Science of the Total Environment 699, 134334, 2020.
[20] Mishra, S.; Tripathi, A.; Journal of Environmental Chemical Engineering 8, 103656, 2020.
[21] Zengin, A.; Utku Badak, M.; Bilici, M.; Suludere, Z; Aktas, N.; Applied Surface Science 471, 168-175, 2019.
[22] Yu, R.; Zhou, H.; Li, M; Song, Q.; Journal of Electroanalytical Chemistry 832, 129-136, 2019.
[23] Yazdani, Z.; Yadegari, H.; Heli, H.; Anal Biochem 566, 116-125, 2019.
[24] Yang, C.; Ji, X.F.; Cao, W.Q.; Wang, J.; Zhang, Q.; Zhong, T.L.; Wang, Y.; Sensors and Actuators B: Chemical 282, 818-823, 2019.
[25] Colard, C.A.; Teixeira, R.F.; Bon, S.A.; Langmuir 26, 7915-7921, 2010.
[26] Qiao, X.; Zhou, J.; Binks, B.P.; Gong, X.; Sun, K.; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 412, 20-28, 2012.
[27] Cui, Z.G.; Cui, C.F.; Zhu, Y.; Binks, B.; Langmuir 28, 314-320, 2011.
[28] Teixeira, R.F.A.; McKenzie, H.S.; Boyd, A.A.; Bon, S.A.F.; Macromolecules 44, 7415-7422, 2011.
[29] Shah, B.R.; Li, Y.; Jin, W.; An, Y.; He, L.; Li, Z.; Xu, W.; Li, B.; Food Hydrocolloids 52, 369-377, 2016.
[30] Ou, H., Chen, Q., Pan, J., Zhang, Y., Huang, Y. and Qi, X.; J Hazard Mater 289, 28-37, 2015.
[31] Wei, Z.; Wang, C.; Zou, S.; Liu, H.; Tong, Z.; Polymer 53, 1229-1235, 2012.
[32] Lin, Z.; Zhang, Z.; Li, Y.; Deng, Y.; Chemical Engineering Journal 288, 305-311, 2016.
[33] Pan, J.; Qu, Q.; Cao, J.; Yan, D.; Liu, J.; Dai, X.; Yan, Y.; Chemical Engineering Journal 253, 138-147, 2014.
[34] Xu, C.,; Uddin, K.M.A.; Shen, X.; Jayawardena, H.S.N.; Yan, M.; Ye, L.; ACS applied materials & interfaces 5, 5208-5213, 2013.
[35] Davarani, S.S.H.; Rezayati-zad, Z.; Taheri, A.; Rahmatian, N.; Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 71, 572-583, 2017.
[36] Nezhadali, A.; Mojarrab, M.; Journal of Electroanalytical Chemistry 744, 85-94, 2015.
[37] Nezhadalia, A.; Sensors and Actuators B. 190, 829-837, 2014.
[38] Ahmadi, F.; Yawari, E.; Nikbakht, M.; J Chromatogr A 1338, 9-16, 2014.
[39] Kothari, R.; Sharma, B.; J. Chem. Chem. Sci. 1, 158-163, 2011.
[40] Chandra, S.; Gupta, L.K.; Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 62, 1089-1094, 2005.
[41] Drozdov, A.S.; Ivanovski, V.; Avnir, D.; Vinogradov, V.V.; J Colloid Interface Sci. 468, 307-312, 2016.
[42] Zhang, L.; Li, L.; Dang, Z.M.; J Colloid Interface Sci. 463, 266-71, 2016.
[43] Zheng, W.; Chen, K.; Zhu, J.; Ji, L.; Separation and Purification Technology 116, 398-404. 2013.
[44] Gam‐Derouich, S.; Ngoc Nguyen, M., Madani, A.; Maouche, N.; Lang, P.; Perruchot, C.; Chehimi, M.M.; Surface and Interface Analysis 42, 1050-1056, 2010.
[45] Sharma, D.; Ansari, B.; Res. J. Chem. Sci. 1, 125-134. 2011.
[46] Yang, Y.; Wei, Z., Wang, C.; Tong, Z.; Chemical Communications 49, 7144-7146, 2013.
[47] Renkecz, T.; Mistlberger, G.N.; Pawlak, M.; Horváth, V.; Bakker, E.; ACS applied materials & interfaces. 5, 8537-8545, 2013.
[48] Tanev, P.T.; Vlaev, L.T.; Journal of Colloid and Interface Science 160, 110-116, 1993.
[49] Stalikas, C.; Fiamegos, Y.; Sakkas, V.; Albanis, T.; Journal of Chromatography A 1216. 175-189, 2009.
[50] Pizarro, C.; Pérez-del-Notario, N.; Sáenz-Mateo, A; González-Sáiz, J.; Talanta 128, 1-8, 2014.
1] He, R.; Wang, Z.; Tan, L.; Zhong, Y.; Li, W.; Xing, D.; Wei, C.; Tang, Y.; Microporous and Mesoporous Materials 257, 212-221, 2018.
[2] Santos, L.D.; Santos, Q.O.D.; Moreno, I.; Novaes, C.G.; Santos, M.J.S.D; Bezerra, M.A.; Journal of the Brazilian Chemical Society 27, 745-752, 2015.
[3] Panneerselvam, P.; Morad, N; Tan, K.A.; Journal of Hazardous Materials 186, 160-168, 2011.
[4] Hadi, P.; Barford, J.; McKay, G.; Chemical Engineering Journal 228, 140-146, 2013.
[5] Demim, S.; Drouiche, N.; Aouabed, A.; Benayad, T.; Dendene-Badache, O.; Semsari, S.; Ecological Engineering 61(Part A), 426-435, 2013.
[6] Saraswat, R.; Talreja, N.; Deva, D.; Sankararamakrishnan, N.; Sharma, A.; Verma, N.; Chemical Engineering Journal 197, 250-260, 2012.
[7] Mohammadi, S.; Taheri, A.; Rezayati-zad, Z.; Progress in Chemical and Biochemical Research 1, 1-10, 2018.
[8] Diouf, A.; El Bari, N; Bouchikhi, B.; Talanta 209, 120577, 2020.
[9] Lee, M. H.; Thomas, J.L.; Liao, C.L.; Jurcevic, S.; Crnogorac-Jurcevic, T.; Lin, H.Y.; Separation and Purification Technology 192, 213-219, 2018.
[10] Lande, A.; Kroken, M.; Rabben, K.; Retterstol, L.; Am J Med Genet A 176, 175-180, 2018.
[11] Laatikainen, K.; Branger, C.; Coulomb, B.; Lenoble, V; Sainio, T.; Reactive and Functional Polymers 122, 1-8, 2018.
[12] Kong, X.J.; Zheng, C.; Lan, Y.H.; Chi, S.S.; Dong, Q.; Liu, H.L.; Peng, C.; Dong, L.Y.; Xu, L.; Wang, X.H.; Anal Bioanal Chem. 410, 247-257, 2018.
[13] Khan, S.; Hussain, S.; Wong, A.; Foguel, M.V.; Moreira Gonçalves, L.; Pividori Gurgo, M.I.; Taboada Sotomayor, M.D.P.; Reactive and Functional Polymers 122, 175-182, 2018.
[14] Azimi, M.; Ahmadi Golsefidi, M.; Varasteh Moradi, A.; Ebadii, M.; Zafar Mehrabian, R.; Journal of Analytical Methods in Chemistry 2020, 3646712, 2020.
[15] Kamari, K.; Taheri, A.; Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 86, 230-239, 2018.
[16] Gatabi, J.; Sarrafi, Y.; Lakouraj, M.M.; Taghavi, M.; Chemosphere 240, 124772, 2020.
[17] He, J.; Shang, H.; Zhang, X.; Sun, X.; Applied Surface Science 428, 110-117, 2018.
[18] Jalilian, R.; Taheri, A.; e-Polymers 18, 123-134, 2018.
[19] Zhou, Z.; Liu, X.; Zhang, M.; Jiao, J.; Zhang, H.; Du, J.; Zhang, B; Ren, Z.; Science of the Total Environment 699, 134334, 2020.
[20] Mishra, S.; Tripathi, A.; Journal of Environmental Chemical Engineering 8, 103656, 2020.
[21] Zengin, A.; Utku Badak, M.; Bilici, M.; Suludere, Z; Aktas, N.; Applied Surface Science 471, 168-175, 2019.
[22] Yu, R.; Zhou, H.; Li, M; Song, Q.; Journal of Electroanalytical Chemistry 832, 129-136, 2019.
[23] Yazdani, Z.; Yadegari, H.; Heli, H.; Anal Biochem 566, 116-125, 2019.
[24] Yang, C.; Ji, X.F.; Cao, W.Q.; Wang, J.; Zhang, Q.; Zhong, T.L.; Wang, Y.; Sensors and Actuators B: Chemical 282, 818-823, 2019.
[25] Colard, C.A.; Teixeira, R.F.; Bon, S.A.; Langmuir 26, 7915-7921, 2010.
[26] Qiao, X.; Zhou, J.; Binks, B.P.; Gong, X.; Sun, K.; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 412, 20-28, 2012.
[27] Cui, Z.G.; Cui, C.F.; Zhu, Y.; Binks, B.; Langmuir 28, 314-320, 2011.
[28] Teixeira, R.F.A.; McKenzie, H.S.; Boyd, A.A.; Bon, S.A.F.; Macromolecules 44, 7415-7422, 2011.
[29] Shah, B.R.; Li, Y.; Jin, W.; An, Y.; He, L.; Li, Z.; Xu, W.; Li, B.; Food Hydrocolloids 52, 369-377, 2016.
[30] Ou, H., Chen, Q., Pan, J., Zhang, Y., Huang, Y. and Qi, X.; J Hazard Mater 289, 28-37, 2015.
[31] Wei, Z.; Wang, C.; Zou, S.; Liu, H.; Tong, Z.; Polymer 53, 1229-1235, 2012.
[32] Lin, Z.; Zhang, Z.; Li, Y.; Deng, Y.; Chemical Engineering Journal 288, 305-311, 2016.
[33] Pan, J.; Qu, Q.; Cao, J.; Yan, D.; Liu, J.; Dai, X.; Yan, Y.; Chemical Engineering Journal 253, 138-147, 2014.
[34] Xu, C.,; Uddin, K.M.A.; Shen, X.; Jayawardena, H.S.N.; Yan, M.; Ye, L.; ACS applied materials & interfaces 5, 5208-5213, 2013.
[35] Davarani, S.S.H.; Rezayati-zad, Z.; Taheri, A.; Rahmatian, N.; Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 71, 572-583, 2017.
[36] Nezhadali, A.; Mojarrab, M.; Journal of Electroanalytical Chemistry 744, 85-94, 2015.
[37] Nezhadalia, A.; Sensors and Actuators B. 190, 829-837, 2014.
[38] Ahmadi, F.; Yawari, E.; Nikbakht, M.; J Chromatogr A 1338, 9-16, 2014.
[39] Kothari, R.; Sharma, B.; J. Chem. Chem. Sci. 1, 158-163, 2011.
[40] Chandra, S.; Gupta, L.K.; Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 62, 1089-1094, 2005.
[41] Drozdov, A.S.; Ivanovski, V.; Avnir, D.; Vinogradov, V.V.; J Colloid Interface Sci. 468, 307-312, 2016.
[42] Zhang, L.; Li, L.; Dang, Z.M.; J Colloid Interface Sci. 463, 266-71, 2016.
[43] Zheng, W.; Chen, K.; Zhu, J.; Ji, L.; Separation and Purification Technology 116, 398-404. 2013.
[44] Gam‐Derouich, S.; Ngoc Nguyen, M., Madani, A.; Maouche, N.; Lang, P.; Perruchot, C.; Chehimi, M.M.; Surface and Interface Analysis 42, 1050-1056, 2010.
[45] Sharma, D.; Ansari, B.; Res. J. Chem. Sci. 1, 125-134. 2011.
[46] Yang, Y.; Wei, Z., Wang, C.; Tong, Z.; Chemical Communications 49, 7144-7146, 2013.
[47] Renkecz, T.; Mistlberger, G.N.; Pawlak, M.; Horváth, V.; Bakker, E.; ACS applied materials & interfaces. 5, 8537-8545, 2013.
[48] Tanev, P.T.; Vlaev, L.T.; Journal of Colloid and Interface Science 160, 110-116, 1993.
[49] Stalikas, C.; Fiamegos, Y.; Sakkas, V.; Albanis, T.; Journal of Chromatography A 1216. 175-189, 2009.
[50] Pizarro, C.; Pérez-del-Notario, N.; Sáenz-Mateo, A; González-Sáiz, J.; Talanta 128, 1-8, 2014.
