ساختارهای اصلاح شده هسته (مغناطیس) ـ لایه (زئولیتی) با قابلیت حذف یون‌های فلزهای سنگین از پساب‌ها

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده علوم، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

2 دانشکده فنی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

چکیده

ساختارهای هسته (مغناطیسی) ـ لایه (زئولیتی) 4O2O/NiFe2.xH6Al)O2Na(Si اصلاح شده با گونه 3-گلیسیدوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان (GPTMS) به روش هیدروترمال سنتز شدند. نمونه­ها با روش ­های XRD، BET، TGA، و SEM شناسایی و تعیین ساختار شدند. نتیجه ­های آنالیز XRD به خوبی رشد لایه بلوری آلومینوسیلیکاتی را بر روی هسته­ های مغناطیسی تایید نمود. همچنین تصویرهای SEM نشان دادند که فراورده­های کروی شکل بوده و توزیع اندازه ذره­های یکنواخت می باشد. فعالیت جذبی نمونه های سنتز شده در راستای حذف یون­ های فلزهای سنگین +2Pb و +2Cd مورد بررسی قرار گرفت و نتیجه­ ها نشان داد نمونه­ ها توانایی بالایی در حذف یون­ های یاد شده از آب­ های آلوده را دارا می باشند. همچنین فراورده­ ی نهایی به طور گزینشی +2Cd را بهتر از یون­های سرب حذف کرد. همچنین، مکانیسم جذب، نقش گونه آلی اصلاح کننده و تاثیر اسیدیته محیط بر روی میزان جذب در حضور ساختارهای سنتز شده مورد مطالعه و نتیجه ­های به­دست آمده با در نظر گرفتن گونه­ های موجود بر روی سطح بحث شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Ren C., Ding X., Fu H., Li W., Wu H., Yang H., Core–Shell Superparamagnetic Monodisperse Nanospheres Based on Amino-Functionalized CoFe2O4@SiO2 for Removal of Heavy Metals from Aqueous Solutions, RSC Advances, 7: 6911-6921 (2017).

[2] Fenglian F., Wang Q., Removal of Heavy Metal Ions from Wastewaters: A Review, Journal of Environmental Management, 92: 407-418 (2011).

[3] Ngah W.S.W., Hanafiah M.A.K.M., Removal of Heavy Metal Ions from Wastewater by Chemically Modified Plant Wastes as Adsorbents: A Review, Bioresource Technology, 99: 3935-3948 (2008).

[4] Luo X., Lei X., Cai N., Xie X., Xue Y., Yu F., Removal of Heavy Metal Ions from Water by Magnetic Cellulose-Based Beads with Embedded Chemically Modified Magnetite Nanoparticles and Activated Carbon, ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 4: 3960-3969 (2016).

[5] Luo X., Yuan J., Liu Y., Liu C., Zhu X., Dai X., Ma Z., Wang F., Improved Solid-Phase Synthesis of Phosphorylated Cellulose Microsphere Adsorbents for Highly Effective Pb2+ Removal from Water: Batch and Fixed-Bed Column Performance and Adsorption Mechanism, ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 5: 5108-5117 (2017).

[6] موسوی راد، سید مرتضی؛ تأثیر روش های تبادل یونی و استخراج با حلال آلی بر حذف فلزهای بالقوه سمی از فاز آبی پساب کارخانه­های صنعتی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی، (4)33: 43 تا 52 (1393).

[7] Gupta V.K., Jain R., Mittal A., Mathur M., Sikarwar S., Photochemical Degradation of the Hazardous Dye Safranin-T using TiO2 Catalyst, Journal of Colloid and Interface Science, 309: 464-469 (2007).

[8] Sanchooli-Moghaddam M., Rahdar S., Taghavi M., Cadmium Removal from Aqueous Solutions Using Saxaul Tree Ash, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 35(3): 45-52 (2016).

[9] Gupta V.K., Goyal R.N., Sharma R.A., Novel PVC Membrane Based Alizarin Sensor and its application; Determination of Vanadium, Zirconium and Molybdenum, International Journal of Electrochemical Science, 4: 156-172 (2009).

[10] Goyal R.N., Gupta V.K., Oyama M., Bachheti N., Voltammetric Determination of Adenosine and Guanosine Using Fullerene-C60-Modified Glassy Carbon Electrode, Talanta, 71: 1110-1117 (2007).

[11] Gupta V.K., Rastogi A., Biosorption of Hexavalent Chromium by Raw and Acid-Treated Green Alga Oedogonium Hatei from Aqueous Solutions, Journal of Hazardous Materials, 163: 396-402 (2009).

[12] عاطف، محمد مسعود؛ سلیمی، عبد اله؛ قیصریان فرد، جواد؛ ارزیابی حذف فلزات سنگین (Cd، Cr، Ni) توسط گیاه مانگرو منطقه عسلویه، نشریه شیمی و مهندسی شیمی، (77)13: 119 تا 123 (1395).

[13] Gupta V.K., Jain R., Varshney S., Removal of Reactofix Golden Yellow 3 RFN from Aqueous Solution Using Wheat Husk-An Agricultural Waste, Journal of Hazardous Materials, 142: 443-448 (2007).

[14] Gupta V.K., Rastogi A., Nayak A., Adsorption Studies on the Removal of Hexavalent Chromium from Aqueous Solution Using a Low Cost Fertilizer Industry Waste Material, Journal of Colloid and Interface Science, 342: 135-141 (2010).

[15] Gupta V.K., Singh A.K., Gupta B., Schiff bases as Cadmium(II) Selective Ionophores in Polymeric Membrane Electrodes, Analytica Chimica Acta, 583: 340-348 (2007).

[16] Fan L., Song J., Bai W., Wang S., Zeng M., Li X., Zhou Y., Li H., Lu H., Chelating Capture and Magnetic Removal of Non-Magnetic Heavy Metal Substances from Soil, Scientific Reports, 3: 428-437 (2016).

[17] Giri S., Trewyn B.G., Stellmaker M.P., Lin V.S.Y., Stimuli-Responsive Controlled Release Delivery System Based on Mesoporous Silica Nanorods Capped with Magnetic Nanoparticles, Angewandte Chemie, 44: 5038-5044 (2005).

[18] Ali I., New Generation Adsorbents for Water Treatment, Chemical Reviews, 112: 5073-5091 (2012).

[19] Zhao W.R., Gu J.L., Zhang L.X., Chen H.R., Shi, J.L., Fabrication of Uniform Magnetic Nanocomposite Spheres with a Magnetic Core/Mesoporous Silica Shell Structure, Journal of American Chemical Society, 127: 8916–8917 (2005).

[20] Ali I., Asim M., Khan T.A., Low Cost Adsorbents for the Removal of Organic Pollutants from Wastewater, Journal of Environmental Management, 113: 170-183 (2012).

[21] Mittal A., Krishnan L., Gupta V.K., Use of Waste Materials-Bottom Ash and De-Oiled Soya, as Potential Adsorbents for the Removal of Amaranth from Aqueous Solutions, Journal of Hazardous Materials, 117: 171-178 (2005).

[22] Jain A.K., Gupta V.K., Jain S., Removal of Chlorophenols Using Industrial Wastes, Environmental Science and Technology, 38: 1195-1200 (2004).

[23] Zhang Y., Lin X., Hu S., Zhang X., Luo X., Core–Shell Zeolite@Alg–Ca Particles for Removal of Strontium from Aqueous Solutions, RSC Advances, 6: 73959-73973 (2016).

[24] Alvarez-Ayuso E., Garcia-Sanchez A., Removal of Heavy Metals from Waste Waters by Natural and Na-Exchanged Bentonites, Clays & Clay Minerals, 51: 475-480 (2003).