سنتز و کاربرد نانوکامپوزیت مزوپور کیت-6 مغناطیسی آمین‌دار جهت حذف یون‌های نیترات از محلول‌های آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

2 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، مزوپور سیلیکاتی کیت-6 بر روی سطح هسته مگنتیت پوشش‌دار شده با سیلیکا سنتز شد و به روش شیمیایی سطح نانوکامپوزیت بوسیله گروه‌های پروپیل آمین عامل‌دار شد تا نانوکامپوزیت مزوپور کیت-6 عامل‎دار شده با گروه آمین (MMNCs-NH2)، بدست آید. سپس کار‎آیی آن به عنوان یک جاذب برای حذف یون‌های نیترات، از محلول‎های‎ آبی مورد بررسی قرار گرفت. خواص و مورفولوژی نانوکامپوزیت‎های سنتزی بوسیله روش‎های XRD‎، BET، BJH و SEM مشخص شد. به منظور حذف یون‌های نیترات توسط MMNCs-NH2 و دست‌یابی به بیشترین‌ ظرفیت جذبی، تاثیر متغیرهای مختلف بر درصد حذف نیترات شامل وزن جاذب، قدرت یونی، زمان هم‌زدن و pH نمونه با استفاده از طراحی آزمایش تاگوچی (4 متغیر در 3 سطح) مطالعه و بهینه شد. بر طبق نتایج حاصل از بهینه‌سازی برای  mL 25 نمونه حاوی mg/L 25 نیترات، وزن جاذب g 04/0 (g/L 6/1)، قدرت یونی صفر، زمان همزدن min 30 و pH نمونه 3، به عنوان شرایط بهینه انتخاب شد. داده‎های سینتیکی با استفاده از مدل‎های شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و نفوذ درون ذره‎ای مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که نتایج بطور کامل با مدل شبه مرتبه دوم با 9998/0 R2= و  mg g-191/9qeq=  مطابقت داشت. پردازش داده‎های جذب یون‌های نیترات بر روی MMNCs-NH2 نشان داد که داده‌های جذبی تبعیت بهتری از مدل ایزوترم فروندلیچ نسبت به مدل لانگمویر نشان می‌دهند. در نهایت سه نمونه آب حقیقی شامل آب دریا و نمونه‌های آب چاه مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نمونه‌های حقیقی تایید نمودکه مزوپورکیت-6 مغناطیسی آمین‌دار می‎تواند به عنوان جاذبی ارزان و کارآمد برای حذف نیترات از محلول‎های آبی مورد استفاده قرار‎گیرد.

کلیدواژه‌ها