با همکاری مشترک انجمن علوم و فناوری‌های شیمیایی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

بخش شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

در این کار نانو کامپوزیت خاک اره/نانوذره مغناطیسی سنتز و برای حذف سرب از محیطهای آبی استفاده گردید. سایز، ساختمان، خواص مورفولوژی و ریخت شناسی با دستگاههای میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM، و روش پراکندگی نوریDLS مورد آنالیز و بررسی قرار گرفت. pH، زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت کاتیون، قدرت یونی و اثر دما و با استفاده از روش ناپیوسته مطالعه شد. با استفاده از ثابت‌های تعادلی بدست آمده در دماهای مختلف، پارامترهای ترمودینامیکی مثل 〖∆G〗^0,〖∆S〗^0,〖∆H〗^0 محاسبه شدند. پارامترهای ترمودینامیکی در این آزمایش نشان داد که فرآیند جذب سرب خودبخودی و گرماگیر است. ایزوترم‌های جذب سطحی لانگمویر و فروندلیچ برای توصیف تعادل جذب استفاده شد. مشخص گردید داده‌های مربوطه تطابق بهتری با مدل فروندلیچ دارند. حداکثر ظرفیت جذب با استفاده ازمعادله لانگمویر 12.99 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. داده های سینتیکی با شبه مرتبه دوم مطابقت داشتند. مطالعه به این نتیجه رسید که خاک اره/ نانوذره مغناطیسی می تواند پتانسیل خوبی برای حذف یون‌های سرب از محیطهای آبی داشته باشد .

کلیدواژه‌ها

 
[1]     O. Charles, A. Hamouz, M.K. Estatie, M.A. Morsy and T.A. Saleh, Lead ion removal by novel highly cross-linked Mannich based polymers, J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 70 (2017) 345–351.
[2]     N.A. Miranda, S. Baltazar, A. Garcıa, D. Munoz-Lira, P. Sepulveda, M.A. Rubioa and D.A.F. Nicolas, Nanoscale zero valent supported by Zeolite and Montmorillonite: template effect of the removal of lead ion from an aqueous solution, J. Hazard. Mater. 301 (2016) 371–380.
[3]     O.S. Lawal, O.S. Ayanda, O.O. Rabiu, and K.O. Adebowal, Application of black walnut (Juglan) husk for the removal of ion from aqueous solution, Water Sci. Technol. 75 (2017) 2454–2464.
[4]     M.S. Rajput, A.K. Sharma, S. Sharma and S. Verma, Removal of Lead (II) from aqueous solutions by orange peel, Int. J. Appl. Res. 9 (2015) 411–413.
[5]     L.F. Musico, C.M. Santos, M.L.P. Dalida, and D.F.R. odrigues, Improved removal of lead(II) from water using a polymer-based graphene oxide nanocomposite, J. Mater. Chem. (2013) 3789–3796.
[6]     S. Kumar,  R.R. Nair, P.B. Pillai, S.N. Gupta, M.A.R. Iyengar,  and A.K. Sood, Graphene  oxide MnFe2O4  magnetic nanohy-brids for efficient removal of lead and arsenic from, water. Appl. Mater. Interf. 6 (2014) 7426-17436.
[7]     S. Joshi, V.K. Garg, J. Saini, and K. Kadirvelu, Removal  of toulidine blue O dye from aqueous solution by silica-iron oxide nanoparticles, Mater. Focus. 7 (2018) 140–146.
[8]     P.V. Thitame and S.R.Shukla, Removal of lead (II) from synthetic solution and industry  wastewater using almond  shell activated carbon, Environ. Prog. Sustain Energy 36 (2017) 1628–1633.
[9]     Y.M. Ahmed, A. Al-Mamun, A. Khatib, M.R., Al, A.T.Jameel and M. AlSaadi, Efficient lead sorption from wastewater by carbon nanofibers, Environ. Chem. Lett. 13 (2015) 341–346.
[10] .C.S.A. Hamouz, I.O. Adelabu and T.A. Saleh, Novel cross- linked melamine based polyamine/CNT  composites for lead ions removal, J. Environ.  Manage.  192 (2017) 163–173.
[11] L. Fan, C. Luo, M. Sun, X. Li and H. Qiu, Highly selective adsorption of  lead ions by  water-dispersible  magnetic  chitosan/ graphene oxide composites, Colloids Surf. B 103 (2013) 523–529.
[12] J. Saini, V.K. Garg and R.K. Gupta, Green synthesized SiO2@OPW nanocomposites for enhanced Lead (II) removal from water, Arabian J. Chemistr, In Press.
[13] H.A. Sani, M.B. Ahmad, M.Z. Hussein, N.A. Brahim and T.A. Saleh, Nanocomposite of ZnO with montmorillonite for removal of lead and copper ions from aqueous solutions, Process Saf. Environ. Protect. 109 (2017) 97–105.
[14] X. Luo, X. Lei, X. Xie, B. Yu, N. Cai and F. Yu, Adsorptive removal of Lead from water by the effective and reusable magnetic cellulose nanocomposite beads entrapping activated bentonite, Carbohyd.  Polym. 151(2016) 640–648.
[15] S.Wan, F. He, J. Wu, W. Wan, Y. Gu and B. Gao,  Rapid  and highly selective removal of lead   from water using graphene oxide-hydrated manganese oxide nanocomposites, J. Hazard. Mater. 314 (2016) 32–40.
[16] G.Yang, L. Tang, G. Zeng, Y. Cai, J. Tang, Y. Pang and Y. Zhou,  Simultaneous  removal  of  lead and phenol contamination from water by nitrogen-functionalized   magnetic ordered  meso- porous carbon. Chem. Eng. J. 259 (2015) 854–864.
[17] T.A. Saleh, Nanocomposite of carbon nanotubes/silica nanoparticles and their use for adsorption of Pb (II): from surface properties to sorption mechanism, Desalination Water Treat. 57 (2016) 10730-10744.
[18] J. Liu, X. Yang, Z. Shen, B. Zhang, J. Yang, W. Hong and Z. Zhuang, Silica nanoparticles capture atmospheric lead: Implications in the treatment of environmental heavy metal pollution, Chemosphere 90 (2013) 653-656.