تعيين شرايط بهينه حذف مغناطیسی کروم شش ظرفیتی از محلول‌های آبی توسط نانو ذرات مغناطیسی پوشش داده شده با سیلیس به روش طراحی آزمایش
الموضوعات : نانومواد
1 - گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد مراغه، دانشگاه آزاد اسلامی، مراغه، ایران
الکلمات المفتاحية: کروم شش ظرفیتی, نانوذرات مغناطیسی پوشش داده شده, محلول‌های آبی, تاگوچی.,
ملخص المقالة :
در این تحقیق، سنتز نانوذرات مغناطیسی آهن پوشش داده شده با سیلیس و اصلاح شده با دی تیو کاربامات و ارزیابی عملکرد آن در حذف کروم شش ظرفیتی از محلول‌های آبی انجام یافت. ویژگی‌ها و ساختار نانوذرات مغناطیسی آهن با پوشش سیلیس توسط XRD، FTIR و SEM بررسی و تایید شد. مورفولوژی بدست آمده نشان می‌دهد که نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیکا دارای ثبات مکانیکی خوبی بوده و در فرآیند واکنش تجزیه نشده‌اند. طیف XRD نمونه نانومگنت با پوشش سیلیکا سنتز شده نشان‌دهنده وجود ذرات مغناطیسی اکسید آهن است که دارای خاصیت مغناطیسی است. اثر عوامل تجربی مختلف بر حذف کروم شش ظرفیتی شامل مقدار جاذب، زمان تماس، اثر دما و pH در سیستم ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. تحت شرایط بهینه (مقدار نانوجاذب g 1/0، 6 = pH، غلظت کروم شش ظرفیتی ppm 10، زمان هم‌زدن min 15 و دمای ºC 25 درصد حذف کروم 22/98 درصد بدست آمد. برای بررسی تاثیر و تعیین شرایط بهینه هر یک از این پارامترها روش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از طراحی آزمایش امکان حذف فاکتورهای غیرضروری، محاسبه درصد اهمیت هر متغیر، تعیین میزان خطا و تعیین شرایط بهینه صورت گرفت. نتایج طراحی آزمایش به روش تاگوچی بیشترین تاثیر، گرم جاذب نسبت به سایر پارامترها و کمترین تاثیر مربوط به دما را در جذب سطحی کروم شش ظرفیتی توسط نانوذرات مغناطیسی پوشش داده شده با سیلیس در محلول‌های آبی ارائه داد.
[1] A.E. Nemr, O. Abdelwahab, A. El-Sikaily, A. Khaled, Journal of Hazardous Materials, 161, 2009,102.
[2] B.H. Hameed, D.K. Mahmoud, A.L. Ahmad, Journal of Hazardous Materials, 158, 2008, 65.
[3] A. Afkhami, M.S. Tehrani, H. Bagheri, Desalination, 263, 2010, 240.
[4] I. Penka, L. Girginova, D. Silva, B. Cludia, P. Figueira, M. Otero, S. Amaral, E. Pereira, T. Trindade, Journal of Colloid and Interface Science, 345, 2010, 234.
[5] J. Zolgharnein, N. Asanjarani, S.N. Mousavi, Clean–Soil, Air, Water, 39, 2011, 250.
[6] N. Ziaeifar , M. Khosravi , M.A. Behnajady , M.R. Sohrabi, N. Modirshahla, Water Science and Technology, 72, 2015, 721.
[7] Y. Shen, J. Tang, Z. Nie, Y. Wan, Y. Ren, Y. Zuo, Separationand Purification Technology, 68, 2009, 312.
[8] G. Absala, M. Asadi, S. Kamran, L. Sheikhian, D.M. Goltz, Journal of Hazardous Materials, 192, 2011, 476.
[9] بهناز عشقی، نسیم ضیایی‌فر، "حذف رنگ راکتیو قرمز 198 از محلول‌های آبی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی عامل‌دار شده با مایعات یونی و بهینه‌سازی فرآیند با طراحی آزمایش به روش تاگوچی"، نشریه نانومواد، شماره 43، 1399، 152-141.
[10] L. Gholami, N. Ziaefar, H. Sheikhloie, Water Science and Technology, 81, 2020, 228.
[11] E. Karimi-Pasandideh, R. Rezaei-Kalantary, S. Nasseri, A.H. Mahvi, R. Nabizadeh, A. Esrafili, Iranian Journal of Health and Environment, 7, 2014, 289.
[12] L. Bai, H. Hu, W. Fu, J. Wan, X. Cheng, L.Zhuge, L. Xiong, Q. Chena, Journal of Hazardous Materials, 195, 2011, 261.
[13] M. Bahrami, S. Brumand-Nasab, A. Farrokhian-Firouzi, A.A. Babaei, J. Health & Environ, 6, 2013, 221.
[14] L. Fan, Y. Zhang, Sustainability, 91, 2012, 250.
[15] X. Fu, X. Chen, J. Wang, J. Liu, Microporous and Mesoporous Materials, 139, 2011, 8.
[16] Z. Zhang, M. Li, W. Chen, S. Zhu, N. Liu, L. Zhu, Environmental Pollution, 158, 2010, 514.
[17] C.C. Berry, A.S.G. Curtis, Journal of Physics D: Appl. Phys, 36, 2003, 198.
[18] P. Charles, J. Poole, J. Frank, Owens, Introduction to Nanotechnol, John Wiley & Sons, 2003.
[19] H. Murray, Nanotechnology, Gregory, Timp Bell Babaratories, 1999.
[20] H. Guo, S. Luo, L. Chen, X. Xiao, Q. Xi, W. Wei, Bioresource Technology, 101, 2010, 08599.
[21] H. Wang, A.A. Keller, K.K. Clark, Journal of Hazardous Materials, 194, 2011, 156.
[22] R. Nithya, T. Gomathi, P. Sudha, S. Anil, International Journal of Biological Macromolecules, 87, 2016, 545.
