سنتز و تعیین مشخصه نانوذرات Fe3O4@SiO2 عامل‌دار شده با گلوکزآمین به عنوان یک جاذب مؤثر و مغناطیسی با قابلیت بازیافت در حذف یون‌های Ni2+ از محلول‌های آبی

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

2 استادیار، پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

3 آزمایشگاه شیمی پلیمر، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران

4 استادیار، پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

doi
10.30495/jnm.2024.33763.2050
چکیده

چکیدهمقدمه: در پژوهش حاضر نانوذرات مگنتیت با روش هم­رسوبی سنتز و پس از پوشش سطحی با نانوذرات سیلیکا با مولکول­ های گلوکزآمین عامل­ دار شدند. سپس از این نانوذرات هسته-پوسته عامل­ دار شده به عنوان یک جاذب مناسب در جهت حذف یون­ های نیکل از محلول­ های آبی استفاده شد.روش: نانوجاذب سنتزی با استفاده از تکنیک­ هایی از قبیل پراش اشعه ایکس (X-ray diffraction (XRD)) ، طیف­ سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR))، میکروسکوپ الکترونی روبشی (Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM))، میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission Electron Microscopy (TEM))، توزیع اندازه ذرات (Dynamic Light Scattering (DLS))، مغناطیس ­سنج نمونه مرتعش (Vibration Sample Magnetometry (VSM))، پراش انرژی پرتو ایکس (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX)) و آنالیز توزین حرارتی (Thermogravimetric analysis (TGA)) مورد بررسی و ارزیابی ساختاری، مورفولوژی و اندازه ذرات قرار گرفت. سپس عملکرد جذبی جاذب سنتزی با بهینه­ سازی مقادیر جاذب، pH محلول و مدت زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت.یافته ­ها: نتایج حاکی از آن است که ماکزیمم ظرفیت جذب (mg/g 112) زمانی اتفاق می­افتد که از mg24 جاذب در mL75 محلول با غلظت اولیه 0.65mmol/L در 7=pH و در مدت زمان تماس 18minاستفاده شود. بررسی عملکرد جاذب در یک نمونه نیروگاهی در حضور یون­ های مداخله­ گر نیز انجام گرفت که نتایج مؤید جذب عالی یون نیکل توسط جاذب در حضور یون­ های مختلف می ­باشد. همچنین جاذب سنتزی توانایی بازیابی و استفاده مکرر در فرآیندهای جذبی متوالی تا 7 مرتبه را بدون کاهش جدی در فعالیت دارا می ­باشد.نتیجه­ گیری: در این روش یک جاذب کاربردی برای جذب آلاینده ­های فلزی سنگین از نمونه ­های فاضلاب پیشنهاد گردیده است.