حذف یون فلزهای سنگین Pb2+ و Cd2+ از آب با نانو مواد متخلخل

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

 در این مطالعه از نانو مواد متخلخل MCM-41 ، SBA-15 و گونه اصلاح شده آن­ ها برای حذف یون­ های سرب و کادمیوم از آب استفاده شد. ویژگی­ های نانومواد متخلخل توسط XRD، SEM، BET و FT-IR بررسی شد، همچنین غلظت یون­های سرب و کادمیوم توسط AAS اندازه گیری شد. نتیجه­ های آنالیز سطح سنجی نشان داد شکل هم­دمای نمونه­ ها از نوع IV می ­باشد. در این مطالعه پارامترهای میزان جاذب، تغییرهای pH  و زمان جذب مورد بررسی قرارگرفت. نتیجه­ ها نشان می ­دهد راندمان جذب سرب توسط نمونه­ های سنتز شده بیش ر از جذب کادمیوم است، همچنین حضور گروه آمینی در ساختار مزومتخلخل راندمان جذب را افزایش می ­دهد. تکرارپذیری جذب توسط نمونه ­های سنتز شده در چهار مرحله انجام شد و نتیجه ­ها نشان ­داد جذب تغییر چندانی نداشته و این امر تکرار پذیری جاذب ­ها را تأیید می ­کند. همچنین الگوی پراش پرتو ایکس از نمونه بازیافتی NH2-MCM-41 نشان می­ دهد ساختار پس از فرایند جذب حفظ شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Torresdey J.L.G., Videa J.R.P., Rosa G., Parsons. J.G., Phytoremediation of Heavy Metals and Study of the Metal Coordination by X-Ray Absorption Spectroscopy, Coordination Chemistry Reviews, 249: 1797–1810 (2005).
[2] رونیاسی، نسیم؛ پرویزی مساعد، حسن؛ بررسی میزان فلزات سنگین در قسمت های مختلف برخی از سبزیجات مصرفی شهر کرج، مجله سلامت و محیط زیست، فصلنامه ی علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران، (2)9: 171 تا 184 (1395).
[3] فخری هروی ، محمدرضا؛ محوی، امیرحسین؛ مصداقی نیا، علیرضا، "حذف فلزات سنگین از پساب­های صنعتی توسط باکتری­های احیاء کننده سولفات"، دومین همایش ملی بهداشت محیط، (1378).
[4] جوادنیا، نیوشا؛ فرخ نیا، عبدالهادی؛ عباسی، زهرا؛ بهینه سازی خذف کادمیوم (II) از محلول آبی توسط نانوذرات کبالت اکسید با استفاده از مدل تاگوچی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (4)۳۷: ۵۵ تا ۶۲ (۱۳۹۷).
[5] پیروتی، شبنم؛ قاسم زاده، محمد؛ اثرات سمی فلز سنگین سرب بر بخش­های مختلف بدن انسان، دو ماهنامه فیض، (7)16: 761 تا 762 (1391).
[6] Sanchooli M.M., Rahdar S., Taghavi M., Cadmium Removal of Aqueous Solution Using Saxaul Tree Ash, Iran. J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 35(3): 45-52 (2016).
[7] Bielra R., Sopikova., Efficiency of Sorption Materials on the Removals of Lead from Water, Applied Ecology and Environmental Research, 15(3): 1527-1536 (3017).
[8] Klaassen C.D., Watkins J.B., “Casarett and Dulls Essentials of Toxicology”, 3rd ed. McGraw-Hill Education, New York, (2015).
[9] حسینی، مهدی؛ حبیبی، هادی؛ رحمانی، اباسط؛ مقدسی فر، سارا؛ کشاورز، سمیرا؛ محمد نژاد، سعید؛ "طیف سنجی جذب اتمی شعله ای(روش های تجزیه ای)"، انتشارات پادینا، ص. 340، (1394).
[10] Salin B., Speciation of Inorganic and Organolead Compounds by Gas Chromatography-Atomic Absorption Spectrometry and the Determination of Lead Species after Pre-Concentration onto Diphenylthiocarbazone-Anchored Polymeric Microbeads, Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 55(7): 1117-1127 (2000).
[11] Hight S.C., Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometric Determination of Lead and Cadmium Extracted from Ceramic Foodware: Collaborative Study, Journal of AOAC International, 83(5): 1174-1188 (2000).
[12] Ni Y., Simultaneous Determination of Copper, Cadmium and Nickel by Ratio Derivative Polarography, Talanta, 47(1): 137-142: (1998).
[13] Stoica A L., Capota P., Baiulescu G E., Determination of Copper, Cadmium, Zinc and Lead in ArgeŞ River in Romania During Four Seasons by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry and Anodic Stripping Voltammetry, Analytical Letters, 33(14): 3025-3035 (2000).
[14] Rao K A., Rangamannar B., Substoichiometric radiochemical determination of Cadmium with PAN, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 94(1): 25-31: (1985).
[15] Naylor M L., Dague R R., Simulation of Lead Removal by Chemical Treatment, Journal American Water Works Association, 67(10): 560-565: (1975).
[16] Nilsson R., Removal of Metals by Chemical Treatment of Municipal Waste Water, Water Research, 5(2): 51-60: (1971).
[17] EPA/600/14-79/020, “Method for Chemical Analysis of Water and Waste”, Environmental Protection Agency, 552: (1983).
[18] صداقت، سجاد؛ حذف یون سرب از آب با استفاده از نانوکامپوزیت نانورس/ کیتوسان/نانولوله کربنی چند دیواره، نشریه پژوهش های کاربردی در شیمی، (4)8 : 57 تا 61: (1393).
[19] علیزاده، رضا؛ عابدینی، سوده؛ نبی بیدهندی، غلام رضا؛ عموعابدینی، قاسم؛ حذف فلز سرب از پساب صنایع باتری‌سازی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی آهن، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)30: 71 تا 77: (1390).
[20] Pirouzmand M., Asadi M., Mohammadi A., The Remarkable Activity of Template-Containing Mg/MCM-41 and Ni/MCM-41 in CO2 Sequestration, Greenhouse Gases Science and Technology, 8(3): 462-468: (2018).
[21] Ghorbani F., Younesi H., Mehraban Z., Celik M.S., Aqueous Cadmium Ions Removal by Adsorption on APTMS Grafted Mesoporous Silica MCM-41 in Batch and Fixed Bed Column Processes, IJE Transactions B: Applications, 26 (5): 473-488: (2013).
[22] Santos S., Nogueira K., Gama M., Lima J., Júnior I., Azevedo D., Synthesis and Characterization of Ordered Mesoporous Silica (SBA-15 and SBA-16) for Adsorption of Biomolecules, Microporous and Mesoporous Materials, 180: 284-292: (2013).
[23] Yang G., Deng Y., Ding H., Lin Z., Shao Y., Wang Y., A Facile Approach to Synthesize MCM-41 Mesoporous Materials from Iron ore Tailing: Influence of the Synthesis Conditions on the Structural Properties, Applied Clay Science, 111: 61-66 (2015).
[24] Zhu L., Zhou L., Huang N., Cui W., Efficient Preparation of Enantiopure D-Phenylalanine through Asymmetric Resolution Using Immobilized Phenylalanine Ammonia-Lyase from Rhodotorula glutinis JN-1 in a Recirculating Packed-Bed Reactor, Article (PDF Available) in PLoS ONE, 9(9): e108586 (2014),
[25] میر احسنی، ارغوان؛ بدیعی، علیرضا؛ شهبازی، افسانه؛ هاشمی نژاد، هستی؛ سرتاج، مجید؛ بهینه سازی جذب مالاشیت گرین بر روی نانو جاذب NH2-SBA-15 با نرم افزار Qualitek-4 به روش طرح آزمایش تاگوچی: مطالعه ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک، نشریه آب و فاضلاب، 6 : 10 تا 16 (1393).
[26] Dan Zh., Hua L I J., Ordered SBA-15 Mesoporous Silica with High Amino-Functionalization for Adsorption of Heavy Metal Ions, Chinese Science Bulletin, 58 (8): 879-883: (2013).
[27] Azimov F., Markova I., Stefanova V., Sharipov Kh., Synthesis and Characterization of SBA-15 and Ti-SBA-15 Nanoporous Materials for DME Catalysts, Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 47 (3): 333-340: (2012).
[28] Mirji S A., Halligudi S B., Mathew N., Jacob N E, Adsorption of Methanol on Mesoporous SBA-15, Materials Letters, 61: 88-92 (2007).
[29] Tadjarodi A., Jalalat V., Dorabei R Z., Synthesis and Characterization of Functionalized SBA-15 Mesoporous Silica by N,N`-Bis(salicylidene)ethylenediamine Schiff-Base, Journal of Nanostructures, 3: 477-482: (2013).
[30] Dönmez G., Aksu Z., Removal of Chromium (VI) from Saline Wastewaters by Dunaliella Species, Process Biochemistry, 38 (5): 751-762: (2002).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار