33110

سنتز تركيبات مغناطيسي عاملدار شده نيتروژن دار جهت بررسي فرايند جذب و واجذب برخي اكتنيدها از محلولهاي آبي

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

1401

1403/11/08

دكتر رحمت اله رحيمي - دكتر كمال صابريان

دكتر حسين سيد كلال

شيمي

در تحقيق انجام شده، رزين‌هاي مغناطيسي آنيوني قوي، براي اولين بار در داخل كشور سنتز شد و به عنوان جاذب اورانيوم از محلول آبكي، مورد استفاده قرار گرفت. در اين راستا، ابتدا نانوذرات مگنتيت پوشش‌دار شده با اسيد اولئيك، سنتز شدند كه در مراحل بعدي براي توليد رزين‌هاي مغناطيسي آنيوني قوي، مورد استفاده قرار گرفت. براي توليد رزين‌هاي مغناطيسي آنيوني قوي، در مرحله اول، ذرات كوپليمر استايرن-دي‌وينيل بنزن به روش پليمريزاسيون سوسپانسيون توليد شدند و با اضافه كردن نانوذرات مگنتيت سنتز شده، خاصيت مغناطيسي پيدا كردند. ذرات كروي توليد شده، در مرحله دوم تحت فرايند كلرومتيلاسيون، كلردار شدند. در مرحله آخر، ذرات كلرومتيله با استفاده از فرايند آميناسيون با محلول تري‌متيل آمين، حاوي گروه‌هاي عاملي آمين شده و به رزين‌هاي مغناطيسي تبادل آنيون قوي تبديل شدند. رزين‌هاي سنتز شده با طيف وسيعي از تكنيك‌هاي تحليلي همچون XRD، VSM، FT-IR، SEM،BET ، EDX مشخصه¬يابي شدند. در ادامه، تاثير عوامل مختلف همچون pH، زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اوليه اورانيوم و دما در فرايند جذب اورانيوم توسط رزين‌هاي مغناطيسي سنتز شده، بررسي و شرايط بهينه جذب، تعيين شد. راندمان جذب رزين‌هاي سنتزي در شرايط بهينه، 89 درصد محاسبه شد. مطالعات سينتيك و ايزوترم نشان داد كه فرايند جذب از مدل‌هاي شبه مرتبه دوم و ايزوترم فروندليچ پيروي مي‌كند. همچنين مطالعات ترموديناميك نشان مي‌دهد فرايند جذب روي جاذب، يك فرآيند خود به خودي و گرماگير بوده و در دماي بالاتر، بهتر انجام مي‌شود. واجذب اورانيوم از روي رزين‌ها با انواع مختلفي از محلول‌ها بررسي شد كه اسيد نيتريك، با واجذب حدود 80 درصد، به عنوان بهترين محلول واجذب انتخاب شد.

1403/12/18

Synthesis of nitrogen functionalized magnetic compounds to investigate the adsorption and desorption process of some actinides from aqueous solutions

1/27/2026 12:00:00 AM

In the conducted research, strong anionic magnetic resins were synthesized for the first time inside the country and used as uranium adsorbents from aqueous solution. In this regard, first, magnetite nanoparticles coated with oleic acid were synthesized, which were used in the next steps to produce strong anionic magnetic resins. To produce strong anionic magnetic resins, in the first step, styrene-divinylbenzene copolymer particles were produced by suspension polymerization method, and by adding synthesized magnetite nanoparticles, they became magnetic. The produced spherical particles were chlorinated in the second step under the chloromethylation process. In the last step, the chloromethylated particles were converted into strong anion exchange magnetic resins by using the amination process with trimethylamine solution. The synthesized resins were characterized by a wide range of analytical techniques such as XRD, VSM, FT-IR, SEM, BET, EDX. In the following, the effect of various factors such as pH, contact time, amount of adsorbent, initial concentration of uranium, temperature in the process of uranium adsorption by synthesized magnetic resins were investigated and the optimal conditions were determined. The adsorption efficiency of synthetic resins in optimal conditions was calculated to be 89%. Kinetic and isotherm studies showed that the adsorption process follows pseudo-second order models and Freundlich isotherm. Also, thermodynamic studies show that the adsorption process of the adsorbent is a spontaneous and endothermic process and is performed better at a higher temperature. Uranium desorption from resins was investigated with different types of solutions, and nitric acid, with 80% desorption, was chosen as the best desorption solution.

اورانيوم، رزينهاي مغناطيسي، تبادل آنيوني، جذب

Uranium, Magnetic resins, Anion exchange, Adsorption

Bahareh Sokhandan heris

Dr Rahmatollah Rahimi - Dr Kamal Saberyan