22762

حذف همزمان يونهاي Cu+2، Cd+2 و Zn+2 به روش استخراج فاز جامد ميكروي پخشي به كمك پليمرهاي بافتني

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه - جداسازي

1399/3/7

دكتر افسانه ملاحسيني

شيمي

بافتن پليمرآنتراسن نوعي پليمريزاسيون تراكمي است كه در اين روش مونومرهاي آنتراسن تحت يك فرآيند ساده و يك مرحله¬اي از واكنش فريدل- كرافتس به يكديگر متصل مي¬شوند. خواص جذبي پليمر بافتني آنتراسن بر پايه خواص آبگريزي و برهمكنش¬هاي π-π متكي است. با استفاده از اصلاحات ساده شيمايي توسط يك نوكلئوفيل مانند متيل آمين، ميتوان خواص قطبي اين تركيبات را افزايش داد و پراكندگي بالايي در محيط آبي ايجاد كرد كه امكان استخراج و حذف همزمان تركيبات آلي و معدني را در ماتريس¬هاي مختلف فراهم ساخت. از مزاياي اين جاذب مي¬توان به مساحت سطح بالا، پايداري شيميايي و حرارتي بالا، ظرفيت جذب بالا، چگالي پايين و حذف همزمان تركيبات آلي و معدني اشاره كرد. روش استخراج فاز جامد ميكروي پخشي از دسته روش¬هاي جذب سطحي مي¬باشد كه با هدف حذف و جداسازي يون¬هاي فلزي به كاربرده مي¬شود. اين روش برمبناي پراكنده شدن جاذب به طور مستقيم در محلول نمونه مي¬باشد به طوريكه فرآيند حذف در محلول نمونه انجام مي¬شود. در پايان¬نامه حاضر، براي اولين بار از آنتراسن بافته شده حاوي نانوذرات TiO2 اصلاح شده توسط متيل آمين به عنوان فاز جامد در روش استخراج فاز ميكروي پخشي جهت حذف همزمان يون¬هاي Cu2+، Cd2+ و Zn2+ استفاده شد و غلظت باقي مانده پس از فرآيند جذب با استفاده از دستگاه طيف سنج نشراتمي پلاسماي جفت شده القايي اندازه¬گيري شد. از مزاياي اين جاذب مي¬توان به سنتز و اصلاح ساده، پايداري بالاي حرارتي، ظرفيت جذب و مساحت سطح بالا اشاره كرد. جهت دستيابي به بالاترين كارايي حذف عوامل مؤثر همچون pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اوليه يون¬هاي فلزي به روش يك متغير در زمان بهينه¬سازي شدند. تحت شرايط بهينه بالاترين بازه حذف براي يون¬هاي Cu2+، Zn2+و Cd2+ به ترتيب 95، 92 و 90 درصد بدست آمد. ظرفيت جذب تعادلي بدست آمده به ترتيب 65/26، 16/25 و 97/24 ميكرو¬گرم بر ميلي¬گرم محاسبه شد. مدل¬هاي ايزوترم دو پارامتري لانگموير، فروندليچ و تمكين براي توصيف تعادل جذب به كار گرفته شدند. نتايج نشان داد بهترين مدل ايزوترم جذبي براي هر سه يون، ايزوترم فروندليچ مي¬باشد. مدل سينتيك شبه مرتبه اول و دوم براي توصيف سينتيك جذب مورد استفاده قرار گرفته شد. طبق داده¬هاي بدست آمده، مدل سينتيك شبه مرتبه دوم بهترين حالت سينتيك جذب را توصيف مي¬كند.

1399/09/12

Simultaneous removal of Cu2+, Cd2+ and Zn2+ ions by dispersive micro solid phase extraction using knitted polymers

5/27/2020 12:00:00 AM

Anthracene knitted polymer is a type of compression polymerization in which anthracene rings are Connect to each other under a simple, one-step process of the Friedel-Craft reaction.The absorption properties of anthracene knitted polymer are based on hydrophobic properties and π-π interactions. By using simple chemical modifications by a nucleophile such as methylamine, the polar properties of these compounds can be increased and a high dispersion in the aqueous medium can be achieved, allowing the simultaneous extraction and removal of organic and inorganic compounds in different matrices.The advantages of this adsorbent include high surface area, high chemical and thermal stability, high adsorption capacity, low density and simultaneous removal of organic and inorganic compounds.The method of dispersive micro solid phase extraction is one of the methods of adsorption methods that is used to removel and separatetion of metal ions. This method is based on the dispersion of the adsorbent directly into the sample solution so that the removal process takes place in the sample solution. In the present study, for the first time, knitting anteracene containing TiO2 nanoparticles modified by methyl amine was used as solid phase for simultaneous removal of cadmium, zinc and copper ions by dispersive micro solid phase extraction method in aqueous medium. After adsorption process, residual concentration by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy was measured. The advantages of this adsorbent include simple synthesis and modification, high thermal stability, high adsorption capacity and high surface area. The effect of various parameters such as initial metal ions concentration, initial pH value, contact time and adsorbent dosage were investigated to achieve the highest removal of copper, zinc and cadmium ions.Under optimal conditions, the highest removal efficiency for Cu2+, Zn2+ and Cd2+ ions was 95, 92 and 90%, respectively.the equilibrium absorption capacity obtained was calculated to be 26.65, 25.16 and 24.97 μg / mg, respectively. the using two-parameter adsorption isotherm models including Langmuir, Freundlich, and Temkin were studied.The results showed that the best absorption isotherm model for all three ions is the Freundelich isotherm.Kinetic studies were performed using the pseudo-first-order kinetic model and the pseudo-second-order kinetic model. Pseudo-second-order kinetic describes the best kinetic state of absorption.

استخراج فاز جامد ميكروي پخشي , پليمر بافته شده آنتراسن , فلزات سنگين