بررسی الگو همدما و سینتیک جذب یون آرسنات از محلول آبی با جاذب ZIF-8 تهیه شده به روش آبگرمایی
الموضوعات :
زهره روستان
1
(دانشجوی دکتری گروه تخصصی مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران)
علیمراد رشیدی
2
(استاد مهندسی شیمی، مرکز تحقیقات فناورینانو و کربن، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران)
مهدی برقعی
3
(استاد مهندسی محیط زیست، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران)
الکلمات المفتاحية: سینتیک, محلول آبی, ذرات بلوری ZIF-8, حذف آرسنات, همدما,
ملخص المقالة :
در این پژوهش چارچوب آلی- فلزی زئولیتی ایمیدازولات هشت (ZIF-8) بهعنوان یک جاذب جدید برای حذف یونهای آرسنات از محلول آبی مورد استفاده قرارگرفت. ذرههای بلوری ZIF-8 بهصورت موفقیتآمیز با استفاده از روش آبگرمایی و با اعمال عامل دما ساخته شد. تعیین مشخصههای جاذب با استفاده از روشهای جذب نیتروژن، پراش پرتو ایکس، طیفسنجی فروسرخ تبدیل فوریه و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. اثر متغیرهای غلظت اولیه یونهای فلزی، مقدار جاذب، زمان تماس و pH مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، تطابق فرایند جذب از معادلههای فروندلنیچ، لانگمویر و سینتیک شبه درجه اول و دوم مورد مطالعه قرار گرفت. سطح فعال ZIF-8 برپایه معادله 1303، BET مترمربع بر گرم بهدست آمد و اندازه نانوذرههای نمونه70 تا150 نانومتر بود. دادههای همدما و سینتیک جذب آرسنات بر ZIF-8 به ترتیب با الگو لانگمویر با ضریب همبستگی 0/979 و سینتیک شبه درجه دوم خطی نوع دوم با ضریب همبستگی 0/963 تطابق داشت. در شرایط بهینه، بیشترین ظرفیت جذب یون آرسنات 69/36 میلی گرم به ازای هر گرم جرم جاذب بود. نتایج بهدست آمده از این مطالعه نشان داد که جاذب ZIF-8 توانایی بالایی در جذب یونهای آرسنات بدون نیاز به اصلاح pH از آبهای آلوده دارد.