30880

جذب سرب با استفاده از نانوكامپوزيت هاي چارچوب هاي_فلز-آلي برپايه ي گرافن كربن نيتريد

كارشناسي ارشد

فيزيك ماده چگال

1400

1402/11/29

دكتر محسن بابامرادي - دكتر مجتبي حسيني فرد

ندارم

فيزيك

حذف كارآمد سرب (Pb(II)) از محلول هاي آبي به يك حوزه ي مهم در صنعت تصفيه فاضلاب تبديل شده است. در اين مطالعه، يك نانوكامپوزيت مزومتخلخل جديد مغناطيسي g-C3N4/Fe3O4/UiO-66-COOH با تركيب چارچوب فلز-آلي اسيدي (MOF) مخصوص UiO-66-COOH از طريق روش حل گرمايي با صفحات گرافيك كربن نيتريد مغناطيسي (g-C3N4/Fe3O4) براي افزايش جذب سطحي سرب در آب سنتز شد. اين مطالعه پارامترهاي مختلف تاثيرگذار در جذب از جمله pH، دوز، زمان تماس، غلظت يون و دما را بررسي كرد. سينتيك با مدل شبه مرتبه دوم مطابقت دارد، كه مكانيسم جذب شيميايي را نشان مي دهد. طبق مدل لانگموير، انتظار مي رود ظرفيت جذب g-C3N4/Fe3O4/UiO-66-COOH به حداكثر 285/7 ميلي گرم در ليتر برسد. اين مقدار 6/2 برابر بيشتر از g-C3N4/Fe3O4 و 56/1 برابر بيشتر از UiO-66-COOH است. ظرفيت جذب افزايش يافته g-C3N4/Fe3O4/UiO-66-COOH به ويژگي هاي برتر آن، مانند گروه هاي عاملي فراوان و مساحت سطح بالا كه 16/2 برابر بيشتر از g-C3N4/Fe3O4 است، نسبت داده مي شود. ترموديناميك جذب نشان داد كه جذب به صورت خود به خود رخ داده و واكنش جذب به شكل گرمازا انجام مي شود. نانوكامپوزيت g-C3N4/Fe3O4/UiO-66-COOH قابليت بازيافت خوبي را براي حداكثر پنج اجرا نشان دادند. واژه‌هاي كليدي: چارچوب هاي فلز-آلي، گرافن كربن نيتريد، مغناطيس، جذب سطحي، سرب

1403/02/01

Lead adsorption by Metal-Organic-Frameworks based on Graphitic carbon nitride nanocomposites

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Efficient elimination of Lead (Pb(II)) from aqueous solutions has become a crucial area of focus in the wastewater treatment industry. In this study, a novel mesoporous magnetic g-C3N4/Fe3O4/UiO-66-COOH was synthesized by combining acid-functionalized metal-organic framework (MOF) of UiO-66-COOH via the solvothermal method with a magnetic graphitic carbon nitride (g-C3N4/Fe3O4) sheets to enhance Pb(II) adsorption in water. The study investigated various influential adsorption parameters, including pH, dosage, contact time, ion concentration, and temperature The Langmuir model, which depicts monolayer adsorption on a uniform surface, was a more suitable fit for the adsorption isotherms. The kinetics conformed to the pseudo-second-order model, indicating a chemical adsorption mechanism. According to the Langmuir model, the adsorption capacity of g-C3N4/Fe3O4/UiO-66-COOH is expected to reach a maximum of 285.7 mg/L. This value is 2.6 times higher than g-C3N4/Fe3O4 and 1.65 times higher than UiO-66-COOH. The enhanced adsorption capacity of g-C3N4/Fe3O4/UiO-66-COOH is attributed to its superior characteristics, such as abundant functional groups and high surface area which is 2.16 times higher than g-C3N4/Fe3O4. The adsorption thermodynamics indicated that the adsorption occurred spontaneously and was characterized as exothermic. g-C3N4/Fe3O4/UiO-66-COOH material exhibited good recyclability for up to five runs. Keywords: Metal-organic frameworks, graphitic carbon nitride, magnetic, adsorption, lead

چارچوب هاي فلز-آلي , گرافن كربن نيتريد , مغناطيس , جذب سطحي , سرب

Metal-Organic-Frameworks , Graphitic carbon nitride , Magnetic , Adsorption , Lead

Sayeh Alvandi Behineh

Dr Mohsen Bbamoradi, Dr Mojtaba Hosseinifard