دوره 17، شماره 4 - ( 12-1403 )
جلد 17 شماره 4 صفحات 672-651 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Jafari S, Javid A H, Moniri E, Hassani A H, Ahmad Panahi H. Design of three-dimensional magnetically modified graphene oxide nanoparticles for humic acid removal from aqueous media. ijhe 2025; 17 (4) :651-672
URL: http://ijhe.tums.ac.ir/article-1-6809-fa.html
URL: http://ijhe.tums.ac.ir/article-1-6809-fa.html
جعفری ساناز، جاوید امیرحسین، منیری الهام، حسنی امیرحسام، احمدپناهی همایون. طراحی نانوذرات سه بعدی گرافن اکسید اصلاح شده مغناطیسی برای حذف هیومیک اسید از محیط های آبی. سلامت و محیط زیست. 1403; 17 (4) :651-672
ساناز جعفری1 
، امیرحسین جاوید* 2، الهام منیری3 ، امیرحسام حسنی1 ، همایون احمدپناهی4
، امیرحسین جاوید* 2، الهام منیری3 ، امیرحسام حسنی1 ، همایون احمدپناهی4
1- گروه مهندسی محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- گروه مهندسی محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ،a.javid@srbiau.ac.ir
3- گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد ورامین (پیشوا)، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ایران
4- گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ایران
2- گروه مهندسی محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ،
3- گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد ورامین (پیشوا)، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ایران
4- گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ایران
چکیده: (51 مشاهده)
زمینه و هدف: مواد هیومیک به گروهی از ماکرومولکول‌های آلی ناهمگن با وزن مولکولی بالا اطلاق می‌شود که حاصل واکنش‌های بیولوژیکی و ژئوشیمیایی بوده و به‌عنوان محصولات جانبی گندزدایی شناخته شده اند. نانوذرات مغناطیسی بدلیل اندازه کوچک و قدرت تفکیک آلاینده‌های محیط زیستی از جمله آلاینده‌های آب و فاضلاب در تصفیه آلاینده‌های سمی و خطرناک کاربرد دارند. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی حذف با استفاده از نانوجاذب سه بعدی مغناطیسی و تعیین شرایط بهینه در حذف است.
روش بررسی: ابتدا اکسید گرافن سه بعدی مغناطیسی سنتز و سپس اصلاح سطح با آلیل آمین/آلیل گلیسیدیل اتر انجام شد. خصوصیات نانوجاذب مغناطیسی سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی روبشی، pH نقطه صفر بار سطحی تعیین شد. در این پژوهش پارامترهای مختلف pH، مقدار نانو جاذب، زمان تماس و دما مورد مطالعه قرار گرفت و بهینه شرایط حذف بدست آمد. نتایج بهینه از روش های تک متغیره و تاگوچی بدست آمد. ایزوترم ها، سینتیک ها و ترمودینامیک جذب HA بر روی نانوجاذب مغناطیسی تعیین شد و برای تحلیل داده ها و مقایسه ایزوترم ها از رگرسیون خطی و ضریب تعیین استفاده گردید. همچنین قابلیت استفاده مجدد نانوجاذب در طی مکانیسم جذب HAمورد مطالعه قرار گرفت. مطالعه تجربی بر روی نمونه های آب چاه درکه (تهران) و منجیل آباد (کرج) انجام گرفت.
یافته ها: آنالیزهای تعیین، مشخصات ساختار و ویژگیهای جاذب ساخته شده را تائید کرد. بهینه میزان حذف HA در 6pH = ، مقدار جاذب g 0/02، زمان تماس min 120 و دماC o 25 به 98 درصد رسید. نتایج نشان داد، جذب HAاز ایزوترم لانگمویر و سرعت آن از سینتیک شبه درجه دوم به ترتیب با ضریب همبستگی 0/9969 و 0/9968 پیروی می کند. داده‌های ترمودینامیکی نشان داد که جذب HA با نانوجاذب، فرآیندی گرمازا، مطلوب و خودبه‌خود است.
نتیجه گیری: استفاده از این نانوجاذب در حذف HA از محلول های آبی می تواند به عنوان روشی کارآمد مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مزایای استفاده از نانوجاذب مغناطیسی توانایی جداسازی آنها از سوسپانسیون ها با استفاده از یک میدان مغناطیسی و احیای آنها با استفاده از روش های مختلف و کاربرد مجدد آنها است.
روش بررسی: ابتدا اکسید گرافن سه بعدی مغناطیسی سنتز و سپس اصلاح سطح با آلیل آمین/آلیل گلیسیدیل اتر انجام شد. خصوصیات نانوجاذب مغناطیسی سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی روبشی، pH نقطه صفر بار سطحی تعیین شد. در این پژوهش پارامترهای مختلف pH، مقدار نانو جاذب، زمان تماس و دما مورد مطالعه قرار گرفت و بهینه شرایط حذف بدست آمد. نتایج بهینه از روش های تک متغیره و تاگوچی بدست آمد. ایزوترم ها، سینتیک ها و ترمودینامیک جذب HA بر روی نانوجاذب مغناطیسی تعیین شد و برای تحلیل داده ها و مقایسه ایزوترم ها از رگرسیون خطی و ضریب تعیین استفاده گردید. همچنین قابلیت استفاده مجدد نانوجاذب در طی مکانیسم جذب HAمورد مطالعه قرار گرفت. مطالعه تجربی بر روی نمونه های آب چاه درکه (تهران) و منجیل آباد (کرج) انجام گرفت.
یافته ها: آنالیزهای تعیین، مشخصات ساختار و ویژگیهای جاذب ساخته شده را تائید کرد. بهینه میزان حذف HA در 6pH = ، مقدار جاذب g 0/02، زمان تماس min 120 و دماC o 25 به 98 درصد رسید. نتایج نشان داد، جذب HAاز ایزوترم لانگمویر و سرعت آن از سینتیک شبه درجه دوم به ترتیب با ضریب همبستگی 0/9969 و 0/9968 پیروی می کند. داده‌های ترمودینامیکی نشان داد که جذب HA با نانوجاذب، فرآیندی گرمازا، مطلوب و خودبه‌خود است.
نتیجه گیری: استفاده از این نانوجاذب در حذف HA از محلول های آبی می تواند به عنوان روشی کارآمد مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مزایای استفاده از نانوجاذب مغناطیسی توانایی جداسازی آنها از سوسپانسیون ها با استفاده از یک میدان مغناطیسی و احیای آنها با استفاده از روش های مختلف و کاربرد مجدد آنها است.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
