سنتز کامپوزیت زانتان/ ایتاکونیک اسید/خاک رس و بررسی ساختاری و کاربردی آن در حذف یون مس (II) از محلول آبی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی شیمی دانشگاه گیلان، دانشکده فنی، گروه مهندسی شیمی، رشت، ایران

2 دانشگاه گیلان، استادیار بخش مهندسی شیمی

چکیده

در این مطالعه هیدروژل‌های کامپوزیتی زانتان-پیوند-ایتاکونیک اسید (XG-g-IA/clay) با استفاده از سه نوع خاک رس مونت مورلونیت (MMT)، بنتونیت (BT) و کائولونیت (KT) برای اولین بار سنتز و برای جذب کاتیون مس از محلول آبی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز قبل و بعد از فرآیند جذب، مشارکت خاک رس و مونومر ایتاکونیک اسید را درون هیدروژل کامپوزیت ثابت کرد و نشان داد که گروه‌های کربوکسیلات نقش به سزایی در جذب کاتیون مس از محلول آبی دارد. نتایج ریزنگاره‌های میکروسکوپ الکترونی سطح جاذب نشان داد که ساختار ناهموار سطح جاذب بعد از جذب کاتیون‌های مس هموارتر شد. پراکنش لایه ای نانوذرات در ماتریس پلیمر و افزایش سطح موثرجاذب به ترتیب توسط آزمون پراش اشعه ایکس و آزمون BET تعیین شد. بر اساس نتایج مدلهای همدما، داده‌های آزمایشگاهی جذب بیشترین تطابق را با مدل همدمای لانگ مویر نشان دادند و برای هیدروژل‌‌های کامپوزیتی XG-g-IA/BT، XG-g-IA/MMT و XG-g-IA/KT در دمای °C45 و 5=pH ، حداکثر ظرفیت جذب به ترتیب 62/133، 96/131 و mg/g68/125 بدست آمد. داده‌‌های آزمایشگاهی هر سه هیدروژل سنتز شده به خوبی با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم برازش شد. مقادیر منفی انرژی آزاد استاندارد گیبس و مثبت انتروپی برای هر سه هیدروژل کامپوزیتی نشان داد که فرآیند جذب خودبه‌خودی و مطلوب است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات