سنتز و اصلاح گرافن اكسايد توسط ليگاندهاي كيليت كننده به منظور حذف يون كادميوم از محيط‌هاي آبي

Synthesis of a new nanoadsorbent by graphene oxide modification using chelating ligands for cadmium removal from aqueous media

در مطالعه حاضر سنتز نانو گرافن اكسايد به روش Modified Hummers انجام شد. اصلاح گرافن اكسايد از طريق پيوند زدن پليمري حاوي ليگاند‌هاي كي ليت كننده آليل استو استات صورت گرفت (GO-GAA). براي تعيين خصوصيات فيزيكي و شيميايي نانو گرافن اكسايد عامل دار شده، آناليز‌هاي FT-IR, XRD FESEM, TEM, صورت گرفت و مراحل عامل دار كردن را تاييد نمود. بهينه سازي پارامترهاي موثر در فرآيند جذب از جمله pH، دما و زمان برخورد انجام گرديد. اندازه گيري فلز كادميوم توسط دستگاه جذب اتميانجام شد. نتايج آزمايش‌هاي pH نشان داد، pH بهينه براي حذف يون كادميوم برابر 7 مي‌باشد. درصد حذف در اين pH برابر 99/8 بود. واجذب يون فلزي از جاذب در 10 مرحله توسط محلول 1 مولار نيتريك اسيد و در ده مرحله انجام گرفت. مطالعه زمان برخورد جاذب با يون فلزي نشان داد كه در كمتر از 2 دقيقه بيشترين ميزان جذب حاصل گرديده است. در نهايت با استفاده از پارامترهاي بهينه، جذب يون كادميوم توسط جاذب سنتزي از نمونه‌هاي واقعي پساب صنعتي انجام گرفت. درصد جذب يون كادميوم از نمونه ها برابر 82 درصد بوده است.

A poly allyl acetoacetate-grafted graphene oxide (GO-GAA) was successfully synthesized through Hummers' method followed by divinyl sulfone modification and allyl acetoacetate polymerizaton. This novel functionalized graphene oxide was characterized by FT-IR, XRD, FE-SEM, TEM analyses. Thereafter, the adsorption property of GO-GAA for Cd2+ ion removal from aqueous media was investigated. The effect of several factors such as pH and temperature on the Cd2+ adsorption was also studied. The maximum Cd2+ adsorption by GO-GAA occurs at 20°C, at pH=7. The synthesized nanoadsorbent also showed a good reusability, even after 10 cycles of adsorption-desorption using HNO3 as regenerating agent. Furthermore, applicability of synthesized nanoadsorbent for Cd2+ removal from industrial wastewater and well water samples inoculated with cadmium was investigated and over 82% efficiency was observed.