نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل
نویسنده
بخش شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
چکیده
در این تحقیق Fe3O4/graphene oxide (Fe3O4/GO), Fe3O4 و polyaniline-Fe3O4/GO با مقادیر مختلفی از پلی آنیلین تهیه و با روشهای آنالیزی مختلف نظیر EDX , SEM, XRD و FT-IR مقایسه شدند. از نمونه های تهیه شده برای حذف متیل رد به عنوان رنگ آنیونی از محلول های آبی استفاده شد. نانوکامپوزیت polyaniline-Fe3O4/GOفعالیت کاتالیزوری بالاتری نشان داد که تا حدودی به دلیل اثر حساس کنندگی پلی آنیلین و سرعت پایین ترکیب مجدد حفره- الکترون به دلیل خاصیت الکترون کشندگی اکسید گرافن است. واکنش تخریب نوری با مدل لانگمویر تطابق خوبی نشان داد که بیانگر وابستگی سرعت واکنش به مرحله جذب سطحی است. همچنین در نانوکامپوزیت polyaniline-Fe3O4/GO مقدار پلی آنیلین نقش تعیین کننده ای در فعالیت فتوکاتالیزوری نمونه ها ایفا می کند. بر اساس نتایج به دست آمده وقتی مقدار پلی آنیلین از میزان بهینه بالاتر می رود فعالیت کاتالیزوری کاهش می یابد. همچنین کارایی نانوکامپوزیت polyaniline-Fe3O4/GO به منظورحذف متیل رد از طریق فرایندهای فتو کاتالیزوری و جذب سطحی مورد مقایسه قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده سرعت حذف متیل رد از طریق فرایندهای فتو کاتالیزوری بیشتر است. برای تشخیص نوع ایزوترم جذب، ایزوترم های جذب لانگمویر و فروندلیچ مورد مطالعه قرار گرفتند. مدل لانگمویر با داده های آزمایشگاهی تطابق خوبی نشان داد. با توجه به مدل لانگمویر، polyaniline-Fe3O4/GO بالاترین ظرفیت جذب متیل رد را با 101.72 میلی گرم در گرم نشان داد.
کلیدواژه‌ها
- Abdalkareem Jasima, M. M. Kadhim, B. Abed Hussein, S. Emad Izzate, and Z. Mohsen Najmf, Photocatalytic Degradation of Rhodamine B and Methylene blue Using α-Fe2O3 Nanoparticles, Phys. Chem. Res., 11 (2023) 139-147.
- Parthiban, N. Kalaivasan, and S. Sudarsan, A study of magnetic, antibacterial and antifungal behaviour of a novel gold anchor of polyaniline/ itaconic acid/Fe3O4 hybrid nanocomposite: Synthesis and characterization, Arabian. J. Chem., 13 (2020) 4751–4763.
- Dong, Q. Zhang, B. Y. Chen, and J. Hong, Oxidation of bisphenol A by persulfate via Fe3O4- α-MnO2 nanoflflower-like catalyst: Mechanism and efficiency, Chem. Eng. J., 357 (2019) 337–347.
- Nawaz, S. Zulfqar, M. I. Sarwar, and M. Iqbal, Synthesis of diglycolic acid functionalized coreshell silica coated Fe3O4 nanomaterials for magnetic extraction of Pb(II) and Cr(VI) ions, Sci. Rep., 10 (2020) 1–13.
- J. Seo, J. W. Lee, Y. Hoon Na, and Jin. H. Boo, Enhancement of Photocatalytic Activities with Nanosized Polystyrene Spheres Patterned Titanium Dioxide Films for Water Purification, Catalysts, 10 (2020) 886-898.
- Mohammadi, and M. Alizadehlarijan, Proficient Adsorption, Photodegradation and Sonodegradation of Methylene Blue by Fe3O4/Graphene Nanocomposite, Iran. J. Anal. Chem., 10 (2023) 61-71.
- Na. Pervez, W. He, T. Zarra, V. Naddeo, and Y. Zhao, New Sustainable Approach for the Production of Fe3O4/Graphene Oxide-Activated Persulfate System for Dye Removal in Real Wastewater, Water., 12 (2020) 733-749.
- Mohammadi, Highly Efficient catalyst of TiO2/chitosan for Photodegradation and Sonodegradation of Organic Pollutants, Chem. Rev. Lett., 5 (2023) 133-140.
- Maruthupandy, T. Muneeswaran, M. Anand, and F. Quero, Highly effificient multifunctional graphene/chitosan/magnetite nanocomposites for photocatalytic degradation of important dye molecules, Int. J. Bio. Macromol, 153 (2020) 736–746.
- . Sarkar, N. T. Ponce, A. Banerjee, R. Bandopadhyay, S. Rajendran, E. Lichtfouse photocatalytic degradation of dyes: a review, Chem. Lett., 18 (2020) 1569–1580.
- K. Nathan, P. Ammini, and J. Vijayan, Photocatalytic degradation of synthetic dyes using iron (III) oxide nanoparticles (Fe2O3 Nps) synthesized using Rhizophora mucronata Lam, IET Nanobiotechnol., 13 (2019) 120-123.
- M. Tayler, R. Farouq, O.A. Mohamed, M.A. Tony, Oil spill clean-up usingcombined sorbents: A comparative investigation and design aspects, Int. J. Environ. Anal. Chem., 100 (2020) 311–323.
- Liu, Y. Liu, Y. Ge, Z. Zhong, Z. Wang, T. Wu, X. Zhao, and Y. Zu, Solubility, Antioxidation, and Oral Bioavailability Improvement of Mangiferin Microparticles Prepared Using the Supercritical Antisolvent Method, Pharmaceutics., 12 (2020) 90-104.
- Rawat, W. Baille, and S. Tripathy, Swelling behavior of compacted bentonite-sand mixture during water infiltration, Eng. Geol., 257 (2019) 105141.
- H. Elgarhy, B.N. A. Mahran, G. Liu, T. A. Salem, E.S. ElBastamy ElSayed, and L. A. Ibrahim, Comparative study for removal of phosphorus from aqueous solution by natural and activated bentonite, Sci. Rep., 12 (2022) 19433.
- Mohammadi, B. Massoumi, and A. Mashayekhi, Comparative Study on Ability of Some Magnetic Nanocompounds of Fe3O4, Fe3O4/Polystyrene and Fe3O4/Polyaniline to Remove of Methyl Orange from Aqueous Solutions, Iran. J. Anal. Chem., 10 (2023) 22- 29.
- Wu, S. Zeng, F. Wang, M. Megharaj, R. Naidu, and Z. Chen, Heterogeneous Fenton‐ like oxidation of malachite green by iron‐based nanoparticles synthesized by tea extract as a catalyst, Sep Purif. Technol., 154 (2015) 161‐167.
- Sarwan, B. Pare, and A.D. Acharya, Heterogeneous photocatalytic degradation of Nile blue dye in aqueous BiOCl suspensions, Appl. Surf. Sci., 301 (2014) 99‐106.
- Wu, X. Dou, D. Deng, Y. Guan, L. Zhang, and G. He, Decolourization of the azo dye Orange G in aqueous solution via a heterogeneous Fenton‐like reaction catalyzed by goethite. Environ Techno. 33 (2012) 1545‐1552.
- Mohammadi, B. Massoumi, and R. Mashayekhi, Fe3O4/polystyrene-alginate as a novel adsorbent for highly efficient removal of dyes, J. Chem. Chem. Eng., 41 (2022) 3553-3566.
- Ghoohestani, F. Samari1, A. Homaei, and S. Yosuefnejad, A facile strategy for preparation of Fe3O4 magnetic nanoparticles using Cordia myxa leaf extract and investigating its adsorption activity in dye removal, Scie. Reports, 14 (2024) 84.
- Prasad, G. Yuvaraja, and P. Venkateswarlu, Biogenic synthesis of Fe3O4 magnetic nanoparticles using Pisum sativum peels extract and its efect on magnetic and Methyl orange dye degradation studies. J. Magn. Magn. Mater., 424 (2017) 376–381.
- Sebeia, M. Jabli, and A. Ghith, Biological synthesis of copper nanoparticles, using Nerium oleander leaves extract: Characterization and study of their interaction with organic dyes, Inorg. Chem. Commun., 105 (2019) 36–46.
- J. Pandian, R. Palanivel, and S. Dhananasekaran, Green synthesis of nickel nanoparticles using Ocimum sanctum and their application in dye and pollutant adsorption. Chin. J. Chem. Eng., 23 (2015) 1307–1315.
- Mohammadi, B. Massoumi, and F. Galandar, Polyaniline-TiO2/graphene:an efficient catalyst for the removal of anionic dyes, Desal. Wat. Treat, 142 (2019) 321–330.
)