20840

۲۰۸۴۰

استخراج و پيش تغليظ يون As+5 توسط چارچوب فلزي – آلي نانو ساختار بر پايه Zn

كارشناسي ارشد

نانو شيمي

۹۸-۹۵

۱۳۹۸/۲/۷

دكتر سيد محمدرضا ميلاني حسيني

شيمي

در اين تحقيق چارچوب فلزي – آلي از طريق اتصال Znو ليگاند BTC با استفاده از روش هيدروترمال تهيه گرديد تا براي حذف يونAs5+ از آب آشاميدني و فاضلاب صنعتي استفاده شود. با استفاده از روش هاي شناسايي نظير IR، XRD، SEM، BET، TGA چارچوب فلزي – آلي سنتز شده مورد آناليز قرار گرفت كه نتايج قابل قبولي از جمله حضور گروه هاي عاملي مورد نظر، كريستاليتيه بالا، اندازه يكنواخت و نانوسايز بودن ذرات، مساحت سطح و اندازه تخلخل مناسب و همچنين پايداري حرارتي قابل قبول براي چارچوب فلزي – آلي سنتز شده مشخص گرديد. چارچوب فلزي – آلي سنتز شده براي حذف mg/l1 از يون As+5 از محلول آبي به كار رفت. بدين‌صورت كه mg 10 از چارچوب فلزي – آلي سنتز شده را درون 15 ميلي‌ليتر محلول حاوي آرسنيك mg/l 1 ريخته و تحت شرايط بهينه ذكرشده به ميزان %96 از يون موردنظر حذف شد. حداكثر ظرفيت جذب براي اين جاذب mg/g 444/1 هست. با توجه به آزمايش‌هاي انجام‌شده، فرايند جذب سطحي جاذب از سنتيك شبه مرتبه دو تبعيت مي‌كند. بنابراين جذب آناليت توسط جاذب از نوع پيوند شيميايي بوده و مرحله محدودكننده فرايند جذب واكنش شيميايي هست. با مقايسه منحني‌ها و مقادير R2 براي هر دو ايزوترم اثبات مي‌شود كه جذب سطحي از نوع لانگموير هست. بنابراين جذب آرسنيك بر روي چارچوب فلزي – آلي همگن و تك لايه هست. به‌عبارتي‌ديگر جذب در تمام سطح جاذب رخ‌ داده است.

1398/04/14

Extraction and preconcentration of As + 5 ion by Zn-based nanostructured metal-organic framework

4/26/2020 12:00:00 AM

In this research, the metal-organic framework (Zn – BTC) was prepared using BTC ligand and Zn(NO3)2.6H2O by using hydrothermal method and was utilized to remove As5+ ions from drinking water and industrial wastewater. Using analytical methods such as IR, XRD, SEM, BET, and TGA, the synthesized metal-organic framework was analyzed for acceptable results such as the presence of desired functional groups, high crystallinity, uniform size and nanosized particles, area Suitable porosity and acceptable thermal conductivity was determined for the synthesized metal-organic framework. The metal - organic synthesized metal framework was used to remove 1 mg/l of As+ 5 ion from aqueous solution. Thus, 10 mg of metal-organic framework synthesized was adding in 15 ml of arsenic containing 1 mg/l and was eliminated at 96% of the desired ion under the optimum conditions. The maximum adsorption capacity for this absorbent is 1/444 mg/g. According to the experiments, the adsorbent adsorption process follows the pseudo second order. Thus, the adsorption of analyte by adsorbent is a chemical bond and the limiting step is the absorption of chemical reactions. By comparing the curves and the values of R2 for both isotherms, it is proved that Langmuir is a surface absorption. Thus, the adsorption of arsenic is based on a homogeneous and single-layer metal organic framework. Adsorption procces has taken place at all levels of adsorption.