سنتز نانو ذرات مغناطیسی مگنتایت عاملدار شده با متالوپوفیرین نئوبیرم V برای حذف انتخابی یون فلوئورید از محیط های آبی

محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری

طاهره پورصابری ¹ ( عضو هیات علمی گروه تجزیه و ارزیابی مواد؛ پژوهشگاه صنعت نفت؛ تهران؛ ایران )
مصطفی حسنی سعدی ² ( عضو هیات علمی گروه تجزیه و ارزیابی مواد؛ پژوهشگاه صنعت نفت؛ تهران؛ ایران )
کامران ترکستانی ³ ( عضو هیات علمی گروه تجزیه و ارزیابی مواد؛ پژوهشگاه صنعت نفت، تهران؛ ایران )

تاریخ دریافت : 1390/05/12 تاریخ پذیرش : 1390/12/10 تاریخ انتشار : 1390/12/12

کلید واژه: آلودگی آب, متالوپورفیرین, مگنتایت, اصلاح سطح, یون فلوئورید,

چکیده مقاله :

وجود مقادیر زیاد فلوئورید در منابع آبی اثری زیان بار بر سلامتی انسان دارد. یک نانوجاذب مغناطیسی جدید از طریق اصلاح نانوذرات Fe3O4 توسط 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان (APTES) و متالوپورفیرین نئوبیوم (V) برای حذف یون های فلوئورید از محلول های آبی تهیه شد. عاملدار کردن Fe3O4 بطریق شیمیائی و از طریق برهمکنش بین گروه های کربوکسیلیک متالوپورفیرین نئوبیوم (V) و گروه های آمین APTES نشانده شده بر سطح مگنتایت انجام شد. خصوصیات نانوجاذب حاصله توسط روش های پراش اشعه X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) بررسی شد. عملکرد نانوذرات مغناطیسی اصلاح شده در حذف یون های فلوئورید برحسب pH، زمان تماس، میزان جاذب و اثر آنیون های موجود در محلول آبی انجام شد. . تحت شرایط بهینه (pH :5/5، زمان تماس:30 دقیقه و میزان جاذب:100 میلی گرم) بازده فلوئورید زدائی %0/94بدست آمد. بازیابی فلوئورید جذب شده توسط NaOH امکان پذیر است و امکان استفاده ی مجدد از این نانوجاذب برای چهار دوره ی متوالی وجود دارد.

چکیده انگلیسی:

Abundance of amounts of fluoride in water resources has a harmful effect on human health. A new magnetic nanoadsorbent was developed by treating Fe3O4 nanoparticles with 3- aminopropyltriethoxysilane and Nb (V)- metalloporphyrin and applied to remove excessive fluoride from aqueous solutions. Nb (V) - metalloporphyrin was attached to Fe3O4 via the interaction between the carboxylic groups and the amine groups of APTES. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), elemental analysis, X-ray diffraction (XRD), and Scanning Electron Microscopy (SEM) were used to characterize the synthesized nanoparticles. The effect of pH, contact time, sorbent dosage and some co-existing anions present in aqueous solution was investigated. The results indicated that under optimal conditions (i.e. pH: 5.5, contact time: 30 min and sorbent dosage: 100 mg) the fluoride removal efficiency of 94.0% can be achieved. Regeneration of fluoride adsorbed material could be possible with NaOH and the modified magnetic nanoparticles exhibited good reusability for four cycles.