سنتز نانوذرات جاسازیشده در پلیمر: نانوساختار پلیآنیلین/تریاکسیداسترانسیم-تیتانیوم مغناطیسی برای حذف پلیفنولها از پسابهای لبنی | ||
| شیمى کاربردى روز | ||
| دوره 18، شماره 68، پاییز 1402، صفحه 29-46 اصل مقاله (1.52 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/chem.2022.28240.2096 | ||
| نویسندگان | ||
| غلامرضا نبی بیدهندی* ؛ اکبر مسعودی؛ علیرضا پرداختی؛ ناصر مهردادی | ||
| پردیس بین الملل ارس ، تهران، دانشگاه تهران، دانشکده محیط زیست | ||
| چکیده | ||
| پساب صنایع لبنی یکی از آلودهکنندهترین فاضلاب حاصل از فرآوری موادغذایی میباشد که عمدتاً از مواد پیچیدهای مانند ترکیبات آلی، ترکیبات معدنی، کلریدها، سولفیدها، چربیها و روغنها تشکیل شده است. وجود بار آلی بالا در پساب لبنیات سبب اثرات منفی بر محیطزیست میباشد. در این تحقیق پلیآنیلین مغناطیسی همراه با تری اکسیداسترانسیم-تیتانیوم به عنوان یک نانو جاذب سازگار با محیطزیست، کمهزینه و کارآمد به منظور کاهش پلیفنولها از پساب لبنی به کار گرفته شد. نانوکامپوزیت سنتز شده ظرفیت جذب بالایی را نسبت به پلیفنولها نشان میدهد. این ویژگی را میتوان به برهمکنش واندروالس (برهمکنشهای π-π و الکترواستاتیک)، برهمکنش n-π، و پیوند هیدروژنی جاذب با آنالیت نسبت داد. پلیانیلین به دلیل وجود گروههای عاملی حاوی نیتروژن و ستون فقرات الکترونهای مزدوج π سبب بر هم کنش هیدروژنی و π-π با پلیفنولها میشود. همچنین وجود اوربیتالهای فلزی در SrTiO3 تشکیل اسید باز لویئس با پلیفنولها را امکان پذیر میکند. نانو ذرات SrTiO3 خواص فیزیکی برجسته، پایداری حرارتی و شیمیایی بالا، مساحت سطح ویژه قابل قبول به نانوکامپوزیت میدهد که با خواص منحصر به فرد پلیآنیلین سبب اثر همافزایی میشود. در نهایت، به دلیل وجود نانوذرات مغناطیسی و با کمک یک آهنربای خارجی، در مرحله جداسازی صرفهجویی زمانی رخ میدهد. همچنین در این مقاله عوامل موثر بر جذب پلیفنولها مانند pH محلول، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که MPANI@SrTiO3 با حذف41/89% پلیفنولها (در شرایط بهینه، 5pH ، مقدار جاذب 20 میلیگرم، زمان 150 دقیقه در دمای اتاق و درصد نمک 01/0 درصد وزنی/حجمی) کارایی بالایی را نشان میدهد. اعتبار روش پیشنهادی با استفاده از مدلهای ایزوترم جذب و سینتیک بررسی شد. بر طبق دادهها سینتیک جذب پلیفنولها بر جاذب MPANI@SrTiO3 با مرتبه اول مطابقت داشت ، و تعادل تجربی مدل لانگمویر را با حداکثر ظرفیت جذب تک لایه 11/67 میلیگرم بر گرم مطابقت داده شد. همچنین پارامترهای ترمودینامیکی ΔG° (kJ/mol)، ΔH° (kJ/mol) و ΔS° (kJ/mol K) به ترتیب 19/8-، 61/60- و 17/0- به دست آمد در نتیجه ماهیت جذب با مکانیسم گرمازا و جذب فیزیکی مطابقت دارد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| اکسیداسترانسیم-تیتانیوم؛ سنتز پلیمر درجا؛ حذف پلیفنولها؛ پساب صنعتی لبنیات؛ پلیمرهادی پلیآنیلین | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 571 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 549 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 718 |
| تعداد مقالات | 10,319 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,327,901 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,054,859 |