نانوذرات هسته- پوستۀ مغناطیسی Fe3O4@SiO2 عاملدارشده با بیس سالوفن لیگاند بهعنوان یک جاذب مؤثر و قابل بازیافت به منظور حذف کادمیوم دوظرفیتی از محلولهای آبی

نویسندگان

1 استادیار شیمی، پژوهشگاه نیرو

2 استادیار شیمی، پژوهشگاه نیرو

doi
10.22034/ijche.2023.359408.1233
چکیده

در این پژوهش، نانوذرات هسته- پوستۀ مغناطیسی جدید Fe3O4@SiO2/Schiff base سنتز و به ­منظور حذف یون­های کادمیوم دوظرفیتی از محلول­های آبی، استفاده شد. در ابتدا نانوذرات اکسید آهن با روش هم­رسوبی سنتز شد، سپس به‌روش استوبر با سیلیکای پوششی و بااستفاده‌از تترااتوکسی‌سیلان ساختار هسته- پوستۀ Fe3O4@SiO2 از نانوذرات اکسید آهن تشکیل شد. در ادامه، پس‌از عامل‌دارشدن نانوذرات هسته- پوسته با 3- کلروپروپیل (تری­اتوکسی) سیلان، مولکول سنتزی پارا- بیس ](3و4- سالسیلیک ایمینو) بنزوفن ایمین[ برروی این نانوذرات ساپورت شد و ترکیب نهایی Fe3O4@SiO2/Schiff base سنتز شد. خصوصیات گروه­های عاملی سطحی، ساختار بلوری، خواص مغناطیسی، اندازه و ریخت‌شناسی سطحی این نانوذرات با به‌کارگیری آنالیزهای مادون ‏قرمز تبدیل ‏فوریه (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، مغناطیس­سنج نمونه مرتعش (VSM) و پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) بررسی و شناسایی شدند. سپس، مطالعات سینتیکی و تأثیر مقادیر مختلف جاذب به­منظور حذف یون­های کادمیوم دوظرفیتی از محلول­های آبی، بررسی شد، که نتایج مقدار جذب بیشینه 92% را در دمای محیط نشان می­دهد. هم‌چنین تأثیر pH بر میزان جذب در دامنۀ 8-3 نشان می ­دهد که با افزایش میزان pH مقدار جذب کادمیوم دوظرفیتی افزایش می­ یابد و بیشینۀ عملکرد جذبی در شرایط با 7=pH مشاهده شد. علاوه‌بر این، واجذب یون­های کادمیوم با به‌کارگیری محلول HCl انجام گرفت که قابلیت بازیافت و بازاستفاده و مؤثرFe3O4@SiO2-Schiff base  در فرایندهای متوالی جذب را امکان‌پذیر می­ سازد.