26841

تهيه و شناسايي كامپوزيت چارچوب¬هاي فلز-آلي از باريم و استرانسيم با سيليس و بررسي كاربرد ضد باكتري و جذب سرب آن¬ها

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

1398-1400

1401/4/3

دكتر فرانك منطقي

شيمي

در اين بررسي دو چارچوب فلز-آلي از فلز¬هاي باريم و استرانسيم به فرمول¬هاي [Sr(H2btec)(H2O)]n و {[Ba2(H2btec)·H2O]·0.5H2O}n [بنزن-5،4،2،1-تترا كربوكسيليك اسيد = btec] و همچنين كامپوزيت آن¬ها با سيليس، به روش هم¬رسوبي تهيه شد. در اين بررسي، براي تهيه¬ي كامپوزيت¬ها از سه منبع مختلف سيليس استفاده شد. منبع اول تترا اتيل اورتو سيليكات (TEOS) بود كه اين كامپوزيت با روش اولتراسونيك تهيه شد. منبع بعدي پودر سيليس آمورف با محتواي سيليس بالاي 99 درصد بود. سومين منبع، يك نمونه خاك طبيعي حاوي 60 درصد سيليس بود كه ابتدا براي بالابردن محتواي سيليس در خاك، خالص¬سازي آن به روش شستشوي اسيدي، با استفاده از اسيدهاي گوناگون بررسي شد و درنهايت از نمونه¬اي با محتواي سيليس بالاتر (82 درصد)، براي تهيه¬ي اين كامپوزيت استفاده شد. نتايج شناسايي به روش طيف سنجي زير قرمز، پراش پرتو ايكس، فلورسانس پرتو ايكس، طيف سنجي پراكندگي پرتو ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي به¬ دست آمد. سپس كاربرد جذب يون سرب و فعاليت ضد باكتري براي آن¬ها مورد برسي قرار گرفت. با انجام آزمايش¬هاي جذب، شرايط بهينه¬ي جذب فلز سرب براي جاذب {[Ba2(H2btec)·H2O]·0.5H2O}n به دست آمد. اين جاذب با مقدار 005/0 گرم، در محلول سرب با 4 pH، به مدت زمان 15 دقيقه، در 50 ميلي¬ليتر محلول سربppm 50 بيشترين درصد جذب با مقدار 84/87% را داشته است. افزون بر اين، فرايند جذب از هم¬دماي فروندليچ پيروي مي¬كند و سينتيك واكنش آن معادله¬ي شبه مرتبه دوم مي¬باشد. در كاربرد ضد باكتري چارچوب¬هاي فلز-آلي، به طور كلي {[Ba2(H2btec)·H2O]·0.5H2O}n عملكرد بهتري نسبت به [Sr(H2btec)(H2O)]n داشت. همچنين، در بررسي خالص¬سازي خاك به روش اسيدشويي بهترين اسيد براي از بين بردن ناخالصي¬ها، مخلوط HCl-HF بود.

1401/05/30

Preparation and identification of composites of barium and strontium metal organic frameworks with silica and investigation of their antibacterial and lead adsorption applications

6/24/2023 12:00:00 AM

In this research, two metal organic frameworks with the formulae [Sr(H2btec)(H2O)]n and {[Ba2(H2btec)·H2O]·0.5H2O}n, [1,2,4,5-benzene-tetra-carboxylic acid=btec] and also their composites with three types of silica were prepared by co-precipitation method. The three different sources of silica used to prepare the composites were as follows. The first source was tetraethyl orthosilicate (TEOS), the second was amorphous silica powder with a silica content above 99%, and the third was a sample of natural soil containing 60% silica, which was first purified by acid washing using various acids to increase silica, and finally a sample with a high percentage of silica (82%) was used to prepare the composite. The composites and their components were characterized by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy methods. Afterwards, their application in lead ion adsorption and antibacterial activity were investigated. By performing adsorption tests, the optimal lead metal adsorption conditions for adsorbent {[Ba2(H2btec)·H2O]·0.5H2O}n were obtained. It was found that 0.005 g of adsorbent in in 50 ml of 50 ppm lead solution with pH 4, for 15 minutes had the highest adsorption percentage of 87.84%. In addition, the adsorption process follows the Freundlich isotherm and its reaction kinetics is pseudo second order. In the second application, the antibacterial behavior of metal-organic frameworks, it was found that {[Ba2(H2btec)·H2O]·0.5H2O}n generally performed better than [Sr(H2btec)(H2O)]n. Finally, in the study of acidic purification of silica, the best acid to remove impurities was a mixture of HCl and HF.

چارچوب فلز-آلي , خالص سازي سيليس , جذب يون سرب , فعاليت ضد باكتري

Metal-organic framework , Silica purification , Lead ion adsorption , Antibacterial activity

Mahnaz Abbaszadeh Alishahi

Dr. Faranak Manteghi