سنتز سبز نانوذره های نقره از عصاره برگ نعنا دشتی و تهیه نانوالیاف نقره/پلی‌آمید 6 الکتروریسی-شده برای حذف یون‌های مس از محیط آبی و مطالعه هم‌دما و سینتیک جذب

محورهای موضوعی : شیمی کاربردی

شیما مهدوی قاجاری ¹ , محمد رضا الله قلی قصری ² , سجاد صداقت ³ , فروغ ادهمی ⁴ , سیما حبیبی ⁵

1 - دانشجو دکتری شیمی کاربردی، گروه شیمی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - استادیار شیمی کاربردی، گروه شیمی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - استاد تمام گروه شیمی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 - دانشیار شیمی معدنی، گروه شیمی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
5 - دانشیار مهندسی نساجی، گروه مهندسی نساجی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1401/07/21 تاریخ پذیرش : 1401/10/08 تاریخ انتشار : 1402/06/01

کلید واژه: جذب سطحی, نانوذرات نقره, پلی آمید 6, نعناع دشتی, یون مس,

چکیده مقاله :

در این مطالعه، جذب موثر و سریع یون های مس بر نانوالیاف نقره/پلی آمید 6 (Ag/PA 6) از محلول آبی بررسی شد. سنتز سبز نانوذره های نقره با عصاره برگ گیاه نعنا دشتی انجام و نانوالیاف نقره/پلی آمید 6 با نانوذره های سنتزشده، تهیه شدند. نانوذره های نقره سنتزشده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) و پراش پرتو ایکس (XRD) شناسایی شدند. همچنین، ریخت شناسی نانوالیاف پلی آمید 6 و نانوالیاف نقره/پلی آمید 6 با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. برای بهینه سازی عامل های تجربی از روش تک عاملی در یک زمان استفاده شد. بیشینه درصد حذف درpH برابر 5، زمان تماس 75 دقیقه، مقدار جاذب 2 گرم و غلظت اولیه 20 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. بررسی مدل های هم دما نشان داد که هم دما لانگمویر با مقدار ضریب تعیین (R2) برابر با 0/9976، بهترین مدل برازش برای توصیف فرایند جذب بود. بیشنه ظرفیت جذب (qmax) برابر 71/42 میلی گرم بر گرم به دست آمد. افزون براین، مدل سینتیک شبه مرتبه دوم برای حذف یون های مس برازش بهتری را نشان داد (R2 برابر باR2 0/9994). نتیجه ها نشان دادند که Ag/PA 6 می تواند به عنوان یک جاذب ساده، کارآمد و سازگار با محیط زیست برای حذف آلاینده هایی مانند فلزهای سنگین از محیط های آبی استفاده شود.

چکیده انگلیسی:

In this study, the efficient and fast adsorption of copper ions on silver/polyamide 6 (Ag/PA 6) nanofibers from an aqueous solution were investigated. Green synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) was obtained from the leaf extract of the Mentha spicata. The characterization of synthesized AgNPs was investigated by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray diffraction (XRD). Also, polyamide 6 and silver-polyamide 6 nanofibers were analyzed with a scanning electron microscope. To optimize the experimental factors, one factor at a time (OFAT) was used. The maximum removal percentage was obtained at pH equal to 5, contact time of 75 min, the adsorbent dosage of 2 g, and initial concentration of 20 mg/L. The isotherm models showed that the Langmuir isotherm with the coefficient of determination (R2) equal to 0.9976 was chosen as the best fitting model to describe the adsorption process. The maximum adsorption capacity (qmax) was obtained at 71.42 mg/g. In addition, the pseudo-second-order kinetic model showed a better fit for the removal of copper ions (R2=0.9994). The results showed that Ag/PA 6 can be used as a simple, efficient and environmentally friendly adsorbent to remove pollutants such as heavy metals from aqueous environments.