23374

كاربرد چارچوب فلزي آلي MOF-5/Cu براي حذف همزمان فلزهاي سنگين Pb(ɪɪ) و Cd

كارشناسي ارشد

شيمي- تجزيه

1399

1399/3/13

دكتر روح الله زارع دورابي

شيمي

با توجه به توسعه صنايع مختلف و افزايش شهرنشيني، آلودگي آب به يكي از مشكلات مهم و جدي در سراسر جهان تبديل شده است. فلزات سنگين ازجمله آلاينده¬هايي هستند كه در چند دهه اخير مورد توجه واقع شده اند. فلزات سنگين توسط منابع طبيعي و انساني در محيط زيست تجمع مي¬يابند. اين فلزات اثرات مخربي بر محيط زيست و سلامت موجودات زنده مي گذارند. از ميان روش¬هاي حذف فلزات سنگين، روش جذب به دليل سادگي، سرعت بالا و مقرون به صرفه بودن براي حذف فلزات سنگين از منابع آبي بيشتر مورد استفاده قرارگرفته است. در اين كار تحقيقاتي براي حذف يون هاي فلزات سنگين سرب و كادميوم به طور همزمان از چارچوب فلزي- آلي MOF-5 كه به وسيله CuCl2 اصلاح شد به عنوان جاذب استفاده گرديد. ساختار چارچوب فلزي-آلي توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي، الگوي پراش اشعه ايكس، طيف سنج مادون قرمز، آناليز توزين حرارتي و آناليز جذب و واجذب نيتروژن مورد شناسايي قرارگرفت. براي به دست آوردن شرايط بهينه فرآيند جذب، از طرح مركب مركزي استفاده شد. شرايط بهينه با استفاده از نرم افزار طراحي آزمايش : pH برابر 7، مقدار جاذب 8 ميلي¬گرم، زمان 2/3 دقيقه، غلظت سرب 3/78 ميلي¬گرم بر ليتر و غلظت كادميوم 20ميلي¬گرم بر ليتر به دست آمد و انحراف استاندارد نسبي سرب برابر 5/1% و انحراف استاندارد نسبي كادميوم برابر 2/2% است.

1400/01/25

Application of Metal-organic framework MOF-5/Cu for simultaneous removal of Lead(ɪɪ) and Cadmium heavy metals

6/3/2021 12:00:00 AM

Due to the development of various industries and increasing urbanization, water pollution has become one of the most important and serious problems. Heavy metals are a kind of pollutant that has been focused in recent decades. Heavy metals accumulate in the environment by natural and human sources.These metals have destructive effects on the environment and the health of living organisms. Among the heavy metal removal methods, adsorption is the most widely used method for water treatment because of its simplicity, high speed and low-cost. In this work, a metal-organic framework MOF-5/Cu modified by CuCl2 as adsorbent was used to remove Lead(ɪɪ) and Cadmium ions simultaneously. The structure was identified by scanning electron microscopy, X-ray diffraction pattern, infrared spectrometer, thermal weighing analysis and nitrogen adsorption and desorption analysis. The central composite design was used to obtain the optimum conditions of the adsorption process. The optimum conditions were obtained by using experimental design software: dosage of adsorbent: 8 mg, pH:7, time:3.2 minute, lead(ɪɪ) concentration : 78.3 mg/L and Cadmium concentration: 20 mg/L. RSD of Lead and Cadmium was obtained 1.5% and 2.2% respectively.

حذف فلزات سنگين، جذب، سرب، كادميوم، چارچوب فلزي-آلي MOF-5/Cu، طراحي آزمايش

Heavy metal removal, adsorption, Lead(ɪɪ), Cadmium, Metal-organic framework, MOF-5/Cu, Experimental Design