جذب آرسنيك (III) با استفاده از نانو كامپوزيت پلي تيوفن/ Fe2 O3 سنتز شده در محيط آبي/ غير آبي

Adsorption of As (III) by using polythiophene/Fe2 o3 nanocomposites synthesized in aqueous/non-aqueous media

پلي تيوفن و نانوكامپوزيت هاي آن با روش پليمريزاسيون اكسايشي شيميايي مونومر تيوفن با استفاده از كلريدآهن (III) به عنوان اكسيدانت و پلي وينيل پيروليدون به عنوان سورفكتانت در محيط آبي/غير آبي تهيه شد. پلي تيوفن و نانوكامپوزيت هاي آن از نظر مورفولوژي، نوع گروه هاي عاملي سطحي و ساختار كريستالي توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، طيف مادون قرمزفورير(FTIR) و پراش اشعه ايكس(XRD) مشخصه يابي شدند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي محصولات، مورفولوژي سطحي متفاوتي را در حضور پلي وينيل پيروليدون و نانو ذره اكسيد آهن نشان دادند. نتايج نشان داده شده از طيف سنج مادون قرمز بيانگر آن است كه شدت پيك ها به نوع سورفكتانت بستگي دارد. پيك هاي اضافي در منحني XRD و افزايش شدت پيك هاي پليمر، وجود نانو ذره اكسيد آهن را در ساختار پليمري نانوكامپوزيت-هاي پلي تيوفن نشان داد. هدف بعدي اين مطالعه بررسي ويژگي هاي جذب سطحي پلي تيوفن و نانو كامپوزيت هاي آن در حذف يون آرسنيك (III) در محيط آبي است. جذب يون آرسنيك (III) در سيستم ناپيوسته مورد بررسي قرار گرفت و شرايط بهينه pH = 6، مقدار جاذب 0/1 گرم و زمان تماس كمتر از 40 دقيقه بدست آمد. تطابق داده ها با خطوط ايزوترم و معادلات سينتيك نشان داد كه معادله لانگموير و سينتيك شبه درجه دوم تطابق بهتري با داده ها دارند.

Polythiophene (PTh) and its nanocomposites were successfully synthesized by the in situ chemical oxidative polymerization method in the presence of ferric chloride as an oxidant and poly (vinyl pyrrolidone) as surfactant in aqueous/non-aqueous media. The adsorbents were characterized in terms of, morphology and chemical structure by different techniques such as FT-IR, SEM and XRD. The scanning electron micrographs of polythiophene and its nanocomposites prepared in aqueous/non-aqueous media showed differences in the surface morphologies in the presence poly (vinyl pyrrolidone) and &gamma-Fe_2 O_3 nanoparticles. The FTIR spectra showed that the intensity of peaks was related to the type of surfactant. The crystalline natures of nanocomposites were determined by XRD analysis. The extra peaks in the XRD pattern of nanocomposites indicate the presence of &gamma-Fe_2 O_3 nanoparticles in the polythiophene matrix. The aim of this research was to investigate the sorption characteristic of polythiophene and its nanocomposites for the removal of As (III) from aqueous solution. The presence of surfactants leads to improve the adsorption of As (III) by changing the surface morphology of polythiophene/Fe2O3 nanocomposites. The removal percentage of As (III) was carried out by using batch process mode. The adsorption of As (III) onto polythiophene/Fe2O3 nanocomposites was found to be strongly dependent on the solution pH. The optimum conditions of sorption were found to be: contact time of 40 min, 0.1 g of adsorbent dosage and pH 6 . Among of the several conventional isotherm and kinetic models, langmuir and second-order models showed reasonable fit to the adsorption equilibrium data, respectively.