عنوان مقاله :
سنتز جاذب گرافن اكسايد و گرافن اكسايد عاملدار با استفاده از روش هامرز اصلاح شده به‌منظور جذب سرب محلول‌هاي آبي
عنوان به زبان ديگر :
Synthesis of Graphene Oxide and Functionalized Graphene Oxide Using Improved Hummers Method for the Adsorption of Lead from Aqueous Solutions
پديد آورندگان :
وزيري علمدارلو، فرزاد دانشگاه آزاد اسلامي واحد مرودشت - گروه فيزيك، مرودشت، ايران , سلوكي نژاد، قهرمان دانشگاه آزاد اسلامي واحد مرودشت - گروه فيزيك، مرودشت، ايران , ضحاكي فر، فاضل سازمان انرژي اتمي ايران - پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌اي - يژوهشكده چرخه سوخت هسته‌اي، تهران، ايران , رضواني جلال، مسعود دانشگاه ملاير - گروه فيزيك، ملاير، ايران , جباري، مسعود دانشگاه آزاد اسلامي واحد مرودشت - گروه برق الكترونيك، مرودشت، ايران
كليدواژه :
گرافن اكسايد عاملدار شده , آمينومتيل فسفنيك اسيد , محلول آبي , سرب , ظرفيت جذب
چكيده فارسي :
يكي از مهم‌ترين چالش‌هاي محيط‌زيستي دنيا، آلودگي محيط‌زيست به فلزات سنگين سمّي و خطرناك است كه موجب بروز اثرات محيط‌زيستي گوناگوني مي‌شود. سرب يكي از فلزت سنگين است كه حذف آن با روش‌هاي مختلفي انجام مي‌شود. در اين پژوهش، جاذب گرافن اكسايد با روش هامرز اصلاح شده تهيه شد و با آمينومتيل فسفنيك اسيد عاملدار شده و كاربرد آن در جذب يون‌هاي سرب از محلول‌هاي آبي در فرايند ناپيوسته بررسي شد. اثر پارامترهاي مؤثر بر ميزان جذب يون‌هاي سرب توسط جاذب تهيه شده از قبيل زمان تماس، pH، مقدار جاذب، غلظت اوليه محلول سرب و دماي محلول محاسبه شد. داده‌هاي سينتيكي با سه مدل شبه‌مرتبه اول، شبه‌مرتبه دوم و دو نمايي آناليز شد. نتايج نشان دادند كه داده‌هاي آزمايشگاهي تطابق بهتري با مدل شبه‌مرتبه دوم دارد. دو مدل ايزوترم هم‌دماي فروندليچ و لانگمير براي توصيف داده‌هاي تعادلي استفاده شد. حداكثر ميزان جذب يون سرب توسط جاذب گرافن اكسايد و گرافن اكسايد عاملدار شده به‌ترتيب 187/80 و 209/41 ميلي‌گرم در گرم در دماي 45 درجه سلسيوس و pH برابر 2 به‌دست آمد. علاوه بر اين، جاذب‌ها توسط محلول اسيد نيتريك/اسيد هيدروكلريك، احيا شدند و در 7 چرخه جذب-دفع استفاده شدند كه تغيير چنداني در ظرفيت جذب مشاهده نشد.
چكيده لاتين :
One of the most important environmental challenges in the world is environmental pollution with toxic and dangerous heavy metals, which causes various environmental effects. Lead is a heavy metal that can be removed in a variety of methods. In this study, graphene oxide adsorbent was prepared by modified Hummers method and functionalized with aminomethyl phosphonic acid and its application for the adsorption of lead ions from aqueous solutions in a batch sorption process was investigated. The effect of several batch adsorption parameters such as contact time, pH, adsorbent dose, initial concentration and temperature were investigated. The kinetic data were analyzed by Pseudo-first-order, Pseudo-second-order and Double- exponential kinetic models. The results showed that experimental data was fitted well by Pseudo-second-order kinetic model. The Freundlich and Langmuir isotherm models were applied to describe the equilibrium data. The maximum adsorption capacity of lead ions with graphene oxide and functionalized-graphene oxide adsorbents was found to be 187.80 and 209.41 mg/g at a pH of 2.0 and temperature of 45 ºC, respectively. Furthermore, the graphene oxide and functionalized-graphene oxide adsorbents were regenerated by HCl/HNO3 solution and the adsorption capacity did not change remarkably after seven adsorption-desorption cycles.
عنوان نشريه :
آب و فاضلاب
