استفاده از نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe3O4 -گرافن اکسید-کیتوسان اصلاح شده با ملامین درحذف و میکرواستخراج فاز جامد پخشی مغناطیسی کروم (VI) از محلولهای آبی
نام نخستين پديدآور
وحید باقری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۸۰ص.
مواد همراه اثر
سی دی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
شیمی نانو
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۱۱/۲۵
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
غلظت بيش از اندازه ی کروم (VI) در داخل بدن باعث ایجاد سميت مي¬شود. یون کروم (VI)حتي در مقادیر بسيار اندک نيز برای بدن مضر است. در سالهای اخیر، نانوذرات مغناطیسی و به ویژه نانوذرات اکسید آهن به عنوان جاذب در فرآیند حذف فلزات سنگین از جمله کروم (VI) مورد توجه ویژه¬ای قرارگرفته اند.در این مطالعه، ابتدا نانوذرات مغناطیسی به روش هم¬رسوبی سنتز شد، برای این منظورFe3O4 ابتدا با کیتوسان (CS) عامل دار شد، سپس به منظور افزایش پایداری شیمیایی و حرارتی آن بر روی صفحات گرافن اکساید نشانده ¬شد. صفحات مغناطیسی گرافن اکساید پوشش داده شده با کیتوسان به منظور افزایش قدرت جذب، توسط ملامین (MA) هم اصلاح گردید. به این ترتیب نانوذره (GO-Fe3O4-CS-MA) حاصل شد. سپس شناسایی و بررسی خواص این نانوذرات به کمک آنالیزهایی نظیر FT-IR، SEM، EDX، XRD، DLS، Zeta-Potential و TGA انجام گرفت. در بخش اول کار پژوهشی حاضرکاربرد نانوکامپوزیت سنتز شده به عنوان جاذب در حذف کروم (VI) از نمونه های آبی بررسی گردید. عوامل موثر بر کارایی جذب نظیر pH، دوز جاذب، غلظت اولیه محلول و زمان تماس بررسی گردیده و مقدار بهینه هر پارامتر تعیین شد. نتایج آزمایشها نشان دادند که تعادل جذب کروم (VI) سریع بوده و حذف کروم (VI) با غلظت ppm 5 در 4= pH و 5 دقیقه زمان تماس با 14 میلی گرم جاذب به دست آمده ¬است. با مقایسه¬ی ضرایب تعیین (R2) می¬توان نتیجه گرفت که داده¬های آزمایشی مطابقت بهتری با ایزوترم فروندلیچ نشان مي¬دهند که دلالت بر جذب هتروژن و چند لایه¬ای کروم (VI) بر روی جاذب سنتز شده دارد. مطالعه ترمودینامیکی نشان داد که جذب یک فرآیند خود به خود و گرماگیر است.در بخش دوم از کار پژوهشی حاضرکاربرد نانوکامپوزیت سنتز شده برای میکرواستخراج فاز جامد پخشی مغناطیسی کروم (VI) از نمونه های آبی بررسی گردید. بدین صورت که ابتدا آنالیت بر روی نانوجاذب، جذب¬سطحی شد سپس با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی، از محلول نمونه خارج گردید. در نهایت توسط یک حلال شوینده مناسب آنالیت¬ از روی نانوجاذب شسته شده و برای آشکارسازی مورد استفاده قرار گرفت .در روند این پژوهش، همه¬ی پارامتر¬های مؤثر در مرحله¬ی استخراج بهینه¬سازی شدند. به منظور دستيابی به فاكتورهاى تغليظ بالا وكاهش حد تشخيص روش، پارامترهاى مختلفی مورد بررسی قرار گرفتند که عبارتند از: 1)غلظت و نوع حلال شوینده، 2) مقدار جاذب، 3) زمان جذب و واجذب، 4) اثر pH، ۵) حجم حلال شوینده، 6) اثر نمک، 7) غلظت و حجم نمونه آزمایشی مقادیر بهینه برای چهار پارامتر مقدار جاذب، زمان جذب و واجذب، درصد نمک و pH به ترتیب مقادیر 20 میلی¬گرم، 5 دقیقه، صفر درصد و 4 بدست آمد. همچنین 1 میلی¬لیتر سدیم هیدروکسید M 01/0 به عنوان حلال شوینده بهینه انتخاب شد. میزان حد تشخیص در این روش برای نمونه آبی برابر mg L-1 0158/0 بدست آمد. همچنین محدوده خطی بدست آمده برای کروم (VI) در نمونه آبی (۹۹۹3/۰R2=) mg L-15/0-05/0 می¬باشد. در ادامه کارایی روش میکرو استخراج پیشنهادی برای استخراج کروم شش ظرفیتی از پساب صنعتی چرمشهر تبریز و همچنین برخی آب¬های سطحی مورد بررسی قرار گرفت. درصد بازيابي¬ها در محدوده¬ي % 101-91 و درصد انحراف نسبی % 6-2 بدست آمد.
متن يادداشت
Abstract:Excessive concentrations of chromium (VI) in the body can cause toxicity. Chromium (VI) ions are harmful to the body, even in very small amounts. In recent years, magnetic nanoparticles and especially iron oxide nanoparticles have received special attention as adsorbents in the process of removing heavy metals such as chromium (VI). In this study, magnetic nanoparticles were synthesized by co-precipitation method. For this purpose, firstly Fe3O4 was functionalized with chitosan (CS)and then was placed on graphene oxide sheets to increase its chemical and thermal stability. Chitosan-coated graphene oxide magnetic plates were also modified by melamine (MA) to increase adsorption power. Thus, nanoparticles (GO-Fe3O4-CS-MA) were obtained. Then, the properties of these nanoparticles were identified and investigated using FT-IR, SEM, EDX, XRD, DLS, Zeta-Potential and TGA. In the first part of the present research, the application of synthesized nanocomposites in the removal of chromium (VI) from aqueous samples was investigated. Factors affecting adsorption efficiency such as pH, adsorbent dose, initial solution concentration and contact time were investigated and the optimal value of each parameter was determined. The experimental results showed that the equilibrium of chromium (VI) adsorption was fast and the removal of chromium (VI) was achieved with a concentration of 5 mg/L at pH = 4 and 5 minutes of contact time with 14 mg of adsorbent. The experimental results showed better agreement with the Freundlich isotherm, indicating the adsorption of heterogeneity and chromium (VI) multilayer on the synthesized adsorbent. Thermodynamic study showed that adsorption is a spontaneous and heat-absorbing process. In the second part of the present study, the application of synthesized nanocomposites for magnetic dispersive solid phase extraction of chromium (VI) magnetic diffusion from aqueous samples was investigated. First, the analyte was adsorbed on the nanosorbent and then removed from the sample solution by applying an external magnetic field. Finally, the analyte was washed from the nanosorbent with a suitable solvent and used for detection. In the process of this research, all the effective parameters in the extraction stage were optimized. In order to achieve high concentration factors and reduce the detection limit of the method, various parameters were studied, which are: 1) concentration and type of detergent solvent, 2) adsorbent amount, 3) adsorption and desorption time, 4) pH effect, 5) volume solvent, 6) salt effect, 7) concentration and volume of experimental sampleOptimal values for the four parameters of adsorbent amount, adsorption and desorption time, salt percentage and pH were 20 mg, 5 minute, 0% and 4, respectively. Also, 1 ml of sodium hydroxide M 0.01 was selected as the optimal solution solvent. The detection limit for the aqueous sample was equal to 0.015 mg L-1. Also the linear range obtained for chromium (VI) in the aqueous sample (R2 = 0.9993) 0.05-0.5 mg L-1. Then, the efficiency of the proposed extraction method for the extraction of hexavalent chromium from Charmshahr industrial effluent of Tabriz as well as some surface waters was investigated. The percentage of recoveries was in the range of 101-91% and the percentage of relative deviation was 2-6%.
عنوانهای گونه گون دیگر
عنوان گونه گون
Using of Fe3O4-graphene oxide- modified chitosan with melamine magnetic nanocomposite in removal and magnetic dispersive solid phase microextraction of Cr (VI) ions in aquatic samples
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )