تهيه سبز و درجا گرافن اكسيد GO-Cu-BTC در شرايط بدون حلال و با روش مكانوشيميايي و بررسي ويژگي سينتيكي و هم‌دما حذف كادميم

Synthesis of GO-Cu-BTC graphene oxide at the Green and in situ under solvent-free conditions by the mechanochemical methods and evaluation of kinetic and isotherm properties of cadmium removal

دراين پژوهش، نانوچندسازه گرافن اكسيد-مس-1و3و5-بنزنتريكربوكسيلات (GO-Cu-BTC) به روش سبز، درجا، شرايط بدون حلال و با روش مكانوشيميايي بدون نياز به خالص‌سازي ساخته شد. با بهكارگيري پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) ساختار نانوچندسازه را تاييد شد. در راستاي بررسي كاربرد نانوچندسازه كه در شرايط سبز تهيه شد، حذف فلز سنگين كادميم مورد بررسي قرار گرفت. در اين پژوهش، بررسي سينتيكي و هم‌دما براي حذف فلز انجام و غلظت يون‌هاي كادميم با استفاده از دستگاه جذب اتمي اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه ظرفيت جذب كادميم با جاذب نانوچندسازه به عاملهايي مانند pH و زمان تماس واكنش وابسته است. نتايج نشان داد كه داده‌هاي هم‌دما از مدل لانگموير پيروي مي‌كنند. در اين بررسي، مشخص شد كه نانوچندسازه GO-Cu-BTC توانايي بالايي براي حذف كادميم دارد و مي‌تواند به‌عنوان يك جاذب موثر بهكارگرفته شود. برپايه شرايط بهينه، 6 ميلي‌گرم از نانوچندسازه، 94 % كادميم محلول در آب را در pH برابر با 8 حذف مي‌كند.

In this research, GO-Cu-BTC nanocomposite was prepared at the green, in situ under solvent-free by using the mechanical method without purification. XRD and FESEM demonstrated the structure of nanocomposite. In order to investigate the application of the nanocomposites synthesized in green conditions, cadmium heavy metal removal was studied. Here, kinetic and isotherm studies of metal removal were performed and the concentration of cadmium ions was measured by atomic absorption spectrometry. The results showed that the adsorption capacity of the cadmium by the nanocomposite adsorbent was dependent on parameters such as pH and reaction time. Optimal conditions showed that 6 mg of nanocomposite removed 94% of water-soluble cadmium at pH 8. The results showed that the isotherm data followed the Langmuir model. In this study, it is found that GO-Cu-BTC has a high ability to adsorb cadmium and can be used as a low-cost adsorbent.