14653

14653

استفاده از نانوجاذب SBA-15 به همراه ليگاند ديتيزون به عنوان حسگر نوري جيوه و جاذب براي حذف همزمان يون‌هاي جيوه، مس و كادميوم

كارشناسي ارشد

شيمي

شهريور 1394

دكتر روح اله زارع دورابي

چكيده يون‌هاي فلزات سنگين از جمله آلاينده‌هايي هستند كه مي‌توانند روي محيط زيست و سلامتي انسان اثر گذارند. به همين جهت حذف و اندازه‌گيري اين دسته از آلاينده‌ها از اهميت بسيار بالايي برخوردار است. در اين تحقيق، در كار اول نانو‌جاذب مغناطيسي بر پايه مزوپروس سيليكاتي براي حذف همزمان سه يون (جيوه، كادميوم و مس) از نمونه‌هاي آبي مي‌باشد. مزوپروس سيليكاتي به عنوان بستر و ديتيزون به عنوان ليگاند براي جاذب استفاده شد. بهينه‌سازي شرايط حذف با نرم‌افزار طراحي آزمايش به روش طراحي مركب مركزي انجام شد. مزوپروس سيليكاتي سنتز شده در اين تحقيق، داراي ساختار هگزاگونالي با مساحت سطحي برابر 869 مترمربع بر گرم، قطر حفره 85 آنگسترم و حجم كل حفره 034/1 مترمكعب بر گرم مي‌باشد كه بعد از اصلاح سطح با ديتيزون حجم حفره‌ها به 96/0 مترمكعب بر گرم كاهش يافته است. حداكثر ظرفيت جذب در شرايط بهينه pH برابر 5، زمان 20 دقيقه، مقدار جاذب 20 ميلي گرم و غلظت آناليت 25 ميلي گرم بر ليتر به دست آمد. حداكثر ظرفيت جذب با جاذب مغناطيسي براي يون‌هاي جيوه، مس و كادميوم به ترتيب برابر 93/25، 12/33 و 31 ميلي گرم بر گرم و با جاذب غيرمغناطيسي برابر 04/25، 3/30 و 79/31 ميلي گرم بر گرم است. تكرارپذيري اين روش براي يون جيوه 9/2، يون مس 9/1 و يون كادميوم برابر 43/1 درصد مي‌باشد. در كار دوم، با استفاده از حسگر نوري، اندازه‌گيري مستقيم جيوه در نمونه هاي حقيقي آبي و غذايي انجام شد. در اين كار، مشابه كار اول مزوپروس سيليكاتي به عنوان بستر و ديتيزون به عنوان ليگاند انتخاب شد. تغيير رنگ حسگر نوري در اثر كمپلكس شدن آناليت با ليگاند، از مزاياي اين حسگر به‌شمار مي‌رود. منحني كاليبراسيون نانوحسگر نوري در محدوده غلظتي 70-30 ميكروگرم بر ليتر خطي است. فاكتور پيش تغليظ براي نمونه‌هاي حقيقي آبي آب چاه، رودخانه، آب معدني زمزم و آب معدني آكوافينا به ترتيب برابر 5/4، 5، 25 و 5/12 و براي شير به عنوان نمونه حقيقي غذايي برابر 14/7 است. تكرارپذيري برابر 6/2 درصد به دست آمد. كلمات كليدي: يون‌هاي فلزات سنگين، مزوپروس سيليكاتي، نانو‌جاذب، طراحي آزمايش، حسگر نوري