با همکاری مشترک انجمن علوم و فناوری‌های شیمیایی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسنده

چکیده

نانوکامپوزیت پلی پیرول/ سبوس برنج/ Fe3O4 بعنوان یک جاذب برای حذف موثر سرب
آلودگی عناصر سنگین خصوصا سرب رفتار ویژه ای برروی سلامتی انسان و محیط زیست دارد. در این مطالعه نانوکامپوزیت پلی پیرول/ سبوس برنج/ Fe3O4 ( Fe3O4/Rh/ppy ( سنتز و برای حذف سرب از محیطهای آبی استفاده شد. در ابتدا نانوذره مغناطیسی Fe3O4 با یک روش ساده و یک مرحله ای آماده و سپس پلی پیرول برای کارایی بیشتر جاذب به طریق شیمیایی برروی سطح نانوذره قرار گرفت. FeCl3 بعنوان اکسید کننده برای اکسیداسیون پیرول استفاده شد. نانوکامپوزیت جدید توسط FT-IR SEM , وDLS مورد بررسی قرار گرفت. اثر pH ، زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت سرب، قدرت یونی و اثردما برروی جذب بروش ناپیوسته بررسی شد . بهترین شرایط در pH~ 7 ، مقدار جاذب 04/0 گرم ، زمان تماس 45 دقیقه، غلظت اولیه ppm 30 تعیین گردید که منجر به بیشترین جذب سرب با درصد حذف 7/99 گردید. با استفاده از ثابتهای تعادلی بدست آمده در دماهای مختلف، پارامترهای ترمودینامیکی محاسبه شدندکه بیانگر خودبخودی و گرمازا بودن فرآیند جذب سرب می باشد. حداکثر ظرفیت جذب با استفاده ازمعادله لانگمویر47/85 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. داده های سینتیکی با شبه مرتبه دوم مطابقت داشتند.

کلیدواژه‌ها

[1]T.A. Abdullah, AH. Abdalsalam, A.A. Ati, R.T. Rasheed, S. Al–Anssari, Novel CoCdFe2O4/ Chitosan–PANi ternary nanocomposite for High-Efficiency Lead Removal. J. Solid State Chem. 355 (2026) 125794.

[2] S. Babel, T.A. Kurniawan, Low-cost adsorbents for heavy metals uptake from      contaminated water: a review. J. Hazard. Mater 97 (2003) 219-243.
 
[3] M.A. Taleb, Nanostructured aerogels for adsorptive removal of pharmaceutical pollutants from wastewater: a review on synthesis and application. J. Environ. Chem. Eng. (2024) 114538.
[4] A. Ara, J.A. Usmani, Lead toxicity: a review. Interdiscip. Toxicol. 8 (2) (2015) 55-64.
[5] A.A. Ramírez-Coronel, Hospital wastewater treatment methods and its impact on human health and environments. Rev. Environ. Health 39 (3)(2024) 423-434.
  [6] R. Moradi, Study of Fe3O4/ZnO nanocomposite efficiency in Ponceau 4R dye photodegradation process and optimization of operational parameters. Iran. J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE) Res. Artic. 43 (11) (2024).
 [7] N. Ul Haq, Drinking water: a major source of lead exposure in Karachi, Pakistan. EMHJ-East. Mediterr. Health J. 17(11)(2011) 882-886.
[8] B. Tessema, Synthesis and characterization of biosilica gel produced from teff (Eragrostis tef) straw using the sol-gel technique. Bioresour. Technol. Rep. 22(2023) 101497.
  [9] B. Tessema, G. Gonfa, S. Mekuria, Preparation of modified silica gel supported silver nanoparticles and its evaluation using zone of inhibition for water disinfection. Arab. J. Chem., (2024) 106036.
[10] B. Tessema, Synthesis and evaluation of the anti-bacterial effect of modified silica gel supported silver nanoparticles on E. coli and S. aureus. Results Chem. 7(2024) 101471.
[11] B. Tessema, Characteristic investigations on  bio-silica gel prepared from teff (eragrostis tef) straw: effect of calcination time. Mater. Res. Express 10 (11)(2023) 115102.
[12] B.T. Asfaw, K.B. Gebeyehu, Production of waste animal bone as a heterogeneous solid base catalyst for transesterification of Jatropha oil. Int. J. Chem. Sep. Technol. 5 (1) (2019) 28-48.
[13] S.S. AlNeyadi, Phosphazene-based covalent organic framework: advanced leadcapture material with visual indicator for efficient water purification. J. Hazard. Mater. Adv. 17 (2025) 100593.
 
[19] R.B. Onyancha, U.O. Aigbe, K.E. Ukhurebor, P.W. Muchiri, Facile synthesis and applications of carbon nanotubes in heavy-metal remediation and biomedical fields: a comprehensive review, J. Mol. Struct. 1238 (2021) 130462,

[20] T.S. Merjan , Z.T. Abd Ali, Green synthesis   of bimetallic and trimetallic nanoparticles on glass granules for lead removal, Desalin. Water Treat. 322(2025) 101082.

  [21] U.M. Ismail, A. I. Ibrahim, S.A. Onaizi, M. S. Vohra, Synthesis and application of   MgCuAl-layered triple hydroxide /carboxylated carbon nanotubes/bentonite nanocomposite for the effective removal  effective removal of lead from contaminated water, Results Engin. 24 (2024) 102991.

 
 
  [22] J. Saini, V.K. Garg and R.K. Gupta, Green synthesized SiO2@OPW nanocomposites for enhanced Lead (II) removal from water, Arab. J. Chem. 13 (2020) 2496-2507.
        [26] T.A. Saleh, Nanocomposite of carbon nanotubes/silica nanoparticles and their use for     adsorption of Pb (II): from surface properties to sorption mechanism, Desalin. Water Treat. 57(23)(2016) 10730-10744.
    [27] R. Ansari, N. Khoshbakht Fahim. Application of polypyrrole coated on wood sawdust for removal of Cr(VI) ion from aqueous solutions, React. Funct. Polym. 67 (2007) 367-374