سنتز سيليكاي نانو متخلخل (SBA-15 )عامل دار شده با ليگاند آلي شامل گروه هاي كربوكسيليك اسيدو به كارگيري آن در حذف آلاينده صنايع آبزي پروري

Synthesis of SBA-15 nanoporous silica functionalized with an organic ligand containing carboxylic acid group for removal of aquaculture industry pollution

سنتزمزوحفره هاي سيليكايي از سال 1992تا به حال زمينه پژوهشي و كاربردي بسيار وسيعي را ايجاد كرده است. در مقايسه با ساير مزوحفر ه هاي سيليكايي SBA- 15داراي ديواره هاي ضخيم تري بوده و حجم حفره و مساحت سطح بيشتري دارند. سطح مزوحفره هاي سيليكايي را مي توان با گروه هاي آلي براي دست يابي به هدف هاي خاص بهينه كرد. كاربرد اصلي مزوحفره ها فرايندهاي جذبي براي تصفيه پسا ب هاي موجود در محيط زيست است. حذف رنگ از محلو ل هاي آبي از مهم ترين مشكلاتي است كه بشر با آن روبه رو است. زيرا اين مواد سمي بوده و مانع ورود نور به داخل آب مي شوند. مالاشيت سبز (تري فنيل متان)به صورت گسترده در رنگ رزي چرم، پشم و ابريشم مورد استفاده بوده است. اما در سا ل هاي اخير مشخص شده است كه اين رنگدانه اثرات سمي روي آبزيان داشته و با تاثير گذاري بر روي DNA موجب سرطان مي شود. به همين دليل كاربرد آن توسط سازمان كنترل دارو و مواد غذايي آمريكا ممنوع اعلام شده است. در اين پژوهش مقدار جذب مالاشيت سبز روي SBA-15 عامل دار شده با گروه كربوكسيل اندازه گيري و مطالعات سينتيك و نمودار هم دماي جذب انجام شد. نمودار هم دماهاي جذب و واجذب نيتروژن، سطح ويژهSBA-15را603M2g-1وSBA-15-NH2را277M2g-1و SBA-15-COOHرا252M2g-1 نشان داد، كم شدن مساحت سطح، حاكي از نشستن مرحله به مرحله گروه هاي عاملي درون حفرات جاذب است. در ادامه مطالعات نمودار هم دما روي رنگدانه مالاشيت سبز انجام گرفت. داد ه هاي نمودار هم دماي به دست آمده از مدل فروندليچ پيروي مي كنند و نشان از جذب چندلاي هاي مالاشيت سبز بر روي سطح جاذب SBA-15-COOH دارد. اين جاذب نسبت به دو جاذب فاقد گرو ه هاي عاملي كربوكسيل جذب بسيار مطلوبي را نشان مي دهد. داد ه هاي سينتيكي به دست آمده نيز حاكي از شبه درجه اول بودن مدل جذبي بر روي سطح جاذب SBA-15-COOH است.

The preparation of nano-structured silica has opened a wide field of applications since 1992 until now. In comparison with other nano-structured silica materials, SBA-15 exhibits thicker pore wall, higher pore volumes, and wider pores. The silica wall surface of nanoporous silica can be modified with organic groups to tailor their properties and achieve specific purposes. Among the main uses of nanoporous silica, it is well-known the design of adsorbents for environmental clean up and many reports can be found. Removal of dyes from aqueous solutions is one of the major problems in wastewater treatment, since they are mostly toxic. Malachite green, a triphenylmethane dye, has been widely used for the dyeing of leather, wool, and silk as well as used as a fungicide and antiseptic in aquaculture industry to control fish parasites and disease. But recently, MG has been found exhibiting carcinogenic, genotoxic, mutagenic, and teratogenic properties, and so the use of MG by the FDA is forbiddened, In this study MG removed from waste water by using this carboxylic functionalized SBA-15 and the isotherm diagrams and its kinetic were studied. BET adsorption/desorption isotherm showed 603, 277, and 252 m2g-1 surface area for SBA-15, SBA-15-NH2, and SBA-15-COOH, respectively. Reduced surface area was related to step by step mesoporous functionalization. Isotherm study was done. Isotherm data obeyed the Freundlich model so that multi-layer adsorption of MG on SBA-15-COOH was expected. In comparison with two other adsorbent SBA-15-COOH led to a better result. SBA-15-COOH kinetics data for adsorption model obey semi-first order model.