سنتز و شناسايي تركيب جديد 2-نيتروژن، 6-نيتروژن دي( تيازول-2-ايل)پيريدين-2و6-دي كربوكسيلاميد و كاربرد آن در حذف Cd2+ و Zn2+ از پساب‌هاي صنعتي

Synthesis and characterization of N2,N6-di(thiazol-2-yl)pyridine-2,6- dicarboxamide(DPD)as a new adsorbent and its application for removal of Cd2+ and Zn2+ ions from industrial wastes

تركيب جديد (N2,N6-di(thiazol-2-yl)pyridine-2,6-dicarboxamide(DPD 2-نيتروژن، 6-نيتروژن دي (تيازول-2-ايل) پيريدين-2 و 6-دي كربوكسيلاميد با استفاده از واكنش بين 2-آمينوتي ازول و پيريدين دي‌كربوكسيليك اسيد سنتز شد. ساختار DPD با تجزيه عنصري، طيف‌سنجي فروسرخ (FT-IR) و رزونانس مغناطيسي هسته (1HNMR) بررسي و تأييد شد. قابليت حذف يون‌هاي فلزات سنگين (Cd2+ و Zn2+) از محلول، با DPD مورد مطالعه قرار گرفت. هم‌چنين اثر عوامل مؤثر مانند pH، زمان تماس، غلظت يون فلزي، دما و الكتروليت زمينه بر ويژگي جذبي جاذب DPD مورد بررسي قرار گرفت. حداكثر ظرفيت جذب براي Cd2+ و Zn2+ با جاذب DPD به ترتيب 128/21 و 90/09 ميلي‌گرم بر گرم به دست آمد. مطالعه ايزوترم‌هاي جذبي براي جذب Cd2+ و Zn2+ نشان داد كه فرايند جذب با مدل لانگموير همخواني بيشتري نسبت به مدل فروندليچ دارد. زمان لازم براي حذف كمي يون‌هاي Cd2+ و Zn2+ از محلول آبي به ترتيب 30 و 45 دقيقه بود. ويژگي‌هاي مطلوب DPD نظير ظرفيت جذب بالا، پايداري، قابليت استفاده مجدد و سادگي روش سنتز آن، DPD را به يك جاذب ارزشمند براي حذف Cd2+ و Zn2+ از پساب‌هاي صنعتي تبديل كرده است.

In this work, a new thiazol derivative, N2,N6-di(thiazol-2-yl)pyridine-2,6-dicarboxamide (DPD), was synthesized via reaction of 2-aminothiazole and 2,6- pyridinedicarboxylic acid in n-methylpyrrolidine. The synthesized DPD was characterized with different techniques such as nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), Fourier transform infraredspectroscopy (FT-IR), and elemental analysis. After structural characterization, DPD was successfully used for removal of Cd2+ and Zn2+ ions from industrial wastes and the effects of several parameters such as pH, possible interfering ions, contact time, concentration of target ions, background electrolytes, and temperature on the adsorption of Cd2+ and Zn2+ ions were investigated. The maximum adsorption capacities of Cd2+ and Zn2+ were found to be 128.21 and 90.09 mg.g−1, respectively. The required times for quantitative removal of Cd2+ and Zn2+ were 30 and 45 min, respectively. In addition, the equilibrium isotherms for the adsorption Cd2+ and Zn2+ ions on the DPD surface were analyzed using the Langmuir and Freundlich models. The obtained results show that adsorption isotherm data for Cd2+ and Zn2+ ions are consistently better with Langmuir than Freundlich isotherms. Appropriate characteristics of the DPD such as high adsorption capacity, stability, reusability, and easy synthesis make it suitable adsorbent for removal of Cd2+ and Zn2+ ions from industrial wastes.