سنتز، مشخصه يابي و بهينه سازي پليمرهاي قالب يوني مغناطيسي براي حذف انتخاب پذير سرب (II) و كروم (VI) از پساب فرايند توليد آمونيوم پركلرات

Synthesis, Characterization and Optimization of Magnetic Ion Imprinted Polymers for Selective Removal of Pb(II) and Cr(VI) from Wastewater of Ammonium Perchlorate Production Process

در اين پژوهش نوع جديدي از پليمرهاي قالب يوني مغناطيسي انتخاب پذير نسبت به يون هاي سرب (II) و كروم (VI) با استفاده از ذرات مغناطيسي Fe3O4@SiO2 به عنوان بستر، بنزوييل فنيل هيدروكسيل آمين و ديتيزون بترتيب به عنوان ليگاندهاي عاملي يون هاي سرب و كروم، 4- وينيل پيريدين به عنوان منومر عاملي، اتيلن گليكول دي متاكريلات به عنوان عامل شبكه ساز و 2 و 2- آزوبيس ايزوبوتيرو نيتريل به عنوان آغازگر سنتز شدند. پليمرهاي قالب يوني توسط هيدروكلريك اسيد 2 مولار به عنوان محلول شوينده بدست آمد. بررسي ساختار شيميايي، ريخت شناسي، رفتار حرارتي و مغناطيس پذيري پليمرهاي جاذب با استفاده از روش هاي طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، تجزيه وزن سنجي حرارتي و اندازه گيري پسماند مغناطيسي انجام شد. بهينه سازي پارامترهاي موثر بر جذب گونه ها شامل pH محيط، زمان جذب، نوع و غلظت محلول شوينده، زمان شويش و دماي جذب با استفاده از روش طيف سنجي جذب اتمي شعله اي انجام شد. نتايج بدست آمده نشان داد حداكثر مقدار ظرفيت جذب براي گونه هاي سرب و كروم بترتيب 92/3 و 96/8 ميلي گرم بر گرم در pH 6 و 3 در دماي ◦C40 مي باشد. جاذب هاي سنتز شده داراي حداكثر گزينش پذيري بودند و بطور موفقيت آميزي براي حذف اين آلاينده ها از پساب هاي مراحل مختلف فرايند توليد آمونيوم پركلرات بكار گرفته شدند.

In this research a new type of magnetic Pb(II) and Cr(VI) ion-imprinted polymers were synthesized using Fe3O4@SiO2 magnetic particles as supporter, benzoyl phenyl hydroxylamine and dithizone as ligands for Pb and Cr ions respectively, 4-vinyl pyridine as functional monomer, ethylene glycol dimethacrylate as crosslinker and 2,2′-azobis(isobutyronitrile) as the initiator. The ionic templates were achieved using HCl 2M as an eluent solution. The chemical structure, morphology, thermal behavior and magnetic properties of the sorbent polymers were evaluated using Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, thermal gravimetric analysis and vibrating sample magnetometry methods. Optimization of affecting parameters of the adsorption of analytes (adsorption time, pH, kind and concentration of the eluent solution, elution time and temperature) were performed using flame atomic absorption spectroscopy method. The results showed that the maximum adsorption capacities for lead and chromium at 40 ◦C were 92.3 and 96.8 milligrams per gram at pH of 6 and 3 respectively. The synthesized sorbents had high selectivity and were successfully applied for these pollutants removing from waste waters in vdifferent stages of ammonium perchlorate production process