حذف سرب و کادمیم از آب توسط نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 پوشش دار شده به روش سبز
محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذاییفرشته نعمت الهی 1 , شهلا مظفری 2 , فریبا زمانی هرگلانی 3 , مونا زینلی 4
1 - استادیار گروه شیمی، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استادیار گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
3 - استادیار مجتمع آزمایشگاهی زکریای رازی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 - استادیار گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
کلید واژه: آلاینده های آب, سرب, شیمی سبز, کادمیم, گیاه جاشیرنما, نانوذرات مغناطیسی آهن,
چکیده مقاله :
مقدمه: رشد جمعیت، تلاشهای انسان در راه دستیابی به فنآوریهای نوین، رفاه بیشتر و گسترش صنایع، منجر به ورود موواد طررنوابیشماری به محیط زیست شده است که زندگی تمامی موجودات زنده را مورد تهدید جدی قرار داده است. از مهمترین آلایندهها، یونهوایفلزات سنگین هستند که حذف آنها از منابع آبی بسیار مورد توجه میباشد. برای این منظور جاذبهای مختلفی تهیه و موورد بررسوی قورارگرفتهاند. یکی از کارآمدترین این جاذبها در زمینه حذف آلایندهها از آب نانو ذرات اکسید آهن است. در سالهای اطیر فعالیتهای زیوادیدر زمینه اصلاح سرح این نانوذرات با هدف افزایش کارایی و راندمان جذب صورت گرفته است.مواد و روش ها: نانوذرات اکسید آهن پوششدار شده با استفاده از عصاره گیاه جاشیر نما تهیه شد. برای بررسی سواطتار جواذب موذکور ازدستگاه طیفسنج زیر قرمز و برای بررسی اندازه ذرات از SEM استفاده گردید . اندازه نانوذرات 52 - 60 نانومتر تعیین شد.یافته ها: نانوذرات سنتز شده برای استخراج فلزات سنگین سرب و کادمیم بعد از بهینهسازی شرایط در 6 = pH با اسوتفاده از 20 میلوی گورمنانوذرات اکسید آهن پوششدار شده و مدت زمان 4 دقیقه در نمونههای آب مورد استفاده قرار گرفت.نتیجه گیری: نانوذرات سنتز شده با عصاره گیاه به علت اصلاح شدن سرح نانوذرات با اجزاء متشکله گیاه قادر به پیوند با یونهای فلزاتسنگین و در نتیجه افزایش کارآیی در حذف فلزات سنگین میگردد. گستره ای از غلظت که در آن استخراج گونه ها برور کمی قابلاندازه گیری باشد، 1 - 10 میلی گرم بر لیتر و حد تشخیص روش انجام شده برای سنجش میزان سرب 019 / 0 میلی گرم بر لیتر و برایکادمیم 043 / 0 میلی گرم بر لیتر محاسبه گردید.
Introduction: Various absorbents have been studied for removing heavy metals from water. One of the most effective removals is iron oxide nanoparticles. In recent years many studies have been carried out for modifying the surface of the nanoparticles and increasing its effectiveness and efficiency. Materials and Methods: In this paper coated iron oxide nanoparticles were prepared using Polylophium involucratum extract. To examine the structure of the absorbent the infrared spectrometer instrument and SEM were used to check the size of nanoparticles. the average size of them were determined 60 nm. Results: The synthesized coated nanoparticles were used to eliminate lead and cadmium after optimization conditions (pH of 6, absorbent weight of 20 mg, and time of 4 minutes) in water samples. Magnetic green coated nanoparticles have many advantages such as non-toxicity, biocompatibility, shorter extraction time, avoiding the use of organic solvents, low cost, ease of use, high accuracy, recovery and adsorption capacity due to the nanostructure and high ratio of surface to volume. Conclusion: Functionalized nanoparticles by extract of the plant is able to link up with heavy metal ions and increase the efficiency of the nanoparticles in the removal of these two heavy metals.
Babel, S. & Kurniawan, T. A. (2003). Low-cost Adsorbents for Heavy Metals Uptake from Contaminated Water: a Review, Journal of Hazardous Material, 97, 219–243
Bai, H., Zhou, Q., Xie, G. & Xiao, J. (2010). Temperature-controlled ionic liquid–liquid-phasemicroextraction for the pre-concentration of lead from environmental samples priortoflameatomic absorption spectrometry, Talanta, 80, 1638–1642.
Bailey, S. E., Olin, T. J., Bricka, R. M. & Adrian, D. D. (1999). A Review of Potentially Low-Cost Sorbents for Heavy Metals, Water
Res., 33, 2469–2479.
Bowker, M. (2005). A Propective: Surface Science and Catalysis at the Nanoscale, Surf. Sci., 603, 2359-2362.
Dabrowski, A., Hubicki, Z., Podkoscielny, P. & Robens, E. (2004). Selective Removal of The Heavy Metal Ions from Waters and Industrial Wastewaters by Ion-Exchange Method, Chemosphere., 56, 91–106.
Faraji, M., Yamini Y., Saleh, A., Rezaee, M., Ghambarian, M. & Hassani, R. )2010(. Nanoparticlebased solid-phase extraction procedure followed by flow injection inductively coupled plasma-optical emission spectrometry to determine some heavy metal ions in water samples, Anal. Chim. Acta, 659, 172–177.
Ge, F., Li, M., Hui, Y. & Zhao, B. X. (2012). Effective removal of heavy metal ions Cd2+, Zn2+, Pb2+, Cu2+ from aqueous solution by polymer-modified magnetic nanoparticles, J. Hazard., 211-212, 366-372.
Giannazzo, F. (2011). Advanced Materials Nanocharacterization, Nanoscale Res. Lett., 6, 107-108.
Grimm, J., Bessarabov, D. & Sanderson, R. (1998). Review of Electro-Assisted Methods for Water Purification, Desalination, 115, 285–294.
Liu, X., Hu, Q., Fang, Z., Zhang, X. & Zhang, B. (2007). Magnetic chitosan nanocomposites a useful recyclable tool for heavy metal ion removal, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 58, 3-7.
Macanas, J. (2011). Ion-exchange Assisted Synthesis of Polymer- Stabilized Metal Nanoparticles, Solvent Extraction and Ion Exchange, A Series of Advances, Tailor and Francis, Chap. 1, 20.
Mahdavi, M., Namvar, F., Bin Ahmad, M. & Mohamad, R. (2013). Green Biosynthesis and Characterization of Magnetic Iron Oxide (Fe3O4) Nanoparticles Using Seaweed (Sargassum muticum) Aqueous Extract, Molecules, 18, 5954-5964
Ritchie, S. M. C. & Bhattacharyya, D. (2002). Membrane-Based Hybrid Processes for High Water Recovery and Selective Inorganic Pollutant Separation, J. Hazard. Mater, 92, 21.
Wang, L., Jianchen Li, J., Jianga, Q. &
Zhao, L. (2012). Water-soluble Fe3O4 nanoparticles with high solubility for removal of heavy-metal ions from waste water, Dalton Trans., 41, 4544-4552.
Willner, E. & Katz, E. (2003). Magnetic Control of Electrocatalytic and Bioelectrocatalytic Processes, Chem. Int. Ed., 42, 4576–4588.
Zhang, M., Zhang, Zh., Liu, Y., Yang, X., Luo, L., Chen, J. & Yao, Sh. (2011). Preparation of coreshell magnetic ion-imprinted polymer for selective extraction of Pb (II) from environmental samples, Chem. Engineering J., 178, 443-450.