عامل دار کردن نانوذرات Fe3O4 از طریق پیوندزنی مرکاپتو بنزوئیک اسید برای حذف موثر جیوه از آب‌های آلوده

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

اعضای هیات علمی پژوهشگاه صنعت نفت

چکیده

یک نانوجاذب مغناطیسی جدید از طریق اصلاح نانوذرات Fe3O4 با 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان (APTES) و 4- مرکاپتو بنزوئیک اسید برای حذف یون‌های جیوه از محلول‌های آبی تهیه شد. 4- مرکاپتوبنزوئیک اسید از طریق برهمکنش بین گروه‌های کربوکسیلیک 4- مرکاپتوبنزوئیک اسید و گروه‌های آمین APTES به Fe3O4 پیوندزده شد. نانوجاذب به دست آمده با روش‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و آنالیز وزن سنجی گرمایی (TGA) بررسی شد. نانوذرات مغناطیسی اصلاح شده برای جذب یون‌های جیوه از طریق برهم کنش با گروه‌های مرکاپتوی موجود بر سطح Fe3O4 مورد استفاده قرار گرفت. مطالعات جذب برحسب عوامل pH، زمان تماس و اثر برخی یون‌های موجود در محلول آبی انجام شد. بازیابی جیوه‌ی جذب شده تا 99/3% توسط 1M-HCl امکان پذیر است و نانوجاذب پیشنهادی قابلیت استفاده‌ی مجدد را دارد.
 

کلیدواژه‌ها


[1] Berglund, F., Bertin, M.; Chemical Fallout, Tomas Publisher, Springfield; 1969.
[2] Litter, M.I.; Appl. Catal. B; 23. 89-114; 1999.
[3] Lau, L.D.; Rodriguez, R.; Henery, S.; Manuel, D.; Environ. Sci.Technol.; 32. 670-675; 1998.
[4] Botta, S.G.; Rodriguez, D.J.; Leyva, A.G.; Litter, M.I.; Catal. Today; 76. 247-258; 2002.
[5] Kurkland, L.T.; Shibko, S.I.; Kolbye, A., Shapiro, R.; Hazard. Mercury Environ. Res.; 4. 9–22; 1971.
[6] Irukayama, K.; Adv. Water Pollut. Res.; 3. 153–165; 1966.
[7] Tolerance limits for industrial effluents, Indian Standards Institution, ISI; p. 2490; 1981.
[8] Drinking water specifications, Indian Standards Institution, ISI;, p. 10500; 1991.
[9] Cohen, J.M.; Technology Transfer, U.S. Environment Protection Agency,Washington, D.C.; 1977.
[10] Matheichal, J.T.; Yu, Q.; J. Feltham, Environ. Technol.; 18. 25; 1997.
[11] Krishnan, K.A.; Anirudhan, T.S.; J. Hazard. Mater; 92. 161–183; 2002.
[12] Siegel, R.W.; Hu , E.; and Roco, M.C.; Nanostructure Science and Technology, A Worldwide Study, WTEC, Loyola College Kluwer Academic, Baltimore, MD; 1999.
[13] Shin, S.; Jang, J.; Chem. Commun.; 41. 4230-4232; 2007.
[14] Oliveira, L.C.A.; Petkowicz, D.I.; Smaniotto, A.; Pergher, S.B.C.; Water Res.; 38. 3699-3704; 2004.
[15] Hu, J.; Lo, M.C.; Chen, G.H.; Water Sci. Technol.; 50. 139-143; 2004.
[16] Hu, J.; Chen, G.; Lo, I.M.C.; Water Res.; 39. 4528-4536; 2005.
[17] Yavuz, C.T.; Mayo, J.T.; Yu, W.W.; Prakash, A.; Falkner, J.C.; Yean, S.; Cong, L.; Shipley, H.J.; Kan, A.; Tomson, M.; Natelson, D.; Colvin, V.L.; Science; 314. 964-967; 2006.
[18] Giri, S.; Trewyn, B.G.; Stellmaker, M.P.; Lin, V.S.; Angew. Chem. Int. Ed.; 44. 5038-; 2005.
[19] Selim, K.M.K.; Ha, Y.; Kim, S.; Chang, Y.; Kim, T.; Lee, G.; Kang, I.; Biomaterials; 28. 710-716; 2007.
[20] Herve´, K.; Douziech-Eyrolles, L.; Munnier, E.; Cohen-Jonathan, S.; Souce´, M.;
Marchais, H.; Limelette, P.; Warmont, F.; Saboungi, M.L.; Dubois, P.; Chourpa, I.; Nanotechnology; 19. 465608; 2008.
[21] Wu, W.; He, Q.; Chen, H.; Tang, J.; Nie, L.; Nanotechnology; 18. 145609; 2007.
[22] He, Y.P.; Wang, S.Q.; Li, C.R.; Miao, Y.M.; Wu, Z.Y.; Zou, B.S.; J. Phys. D: Appl. Phys.; 38. 1342;

2005.
[23] Smith, E.A.; Chen, W.; Langmuir; 24. 12405-12409; 2008.
[24] Minier, M.; Salmain, M.; Yacoubi, N.; Barbes, L.; Methivier, C.; Zanna, S.; Pradier, C.M.; Langmuir; 21. 5957-5965;2005.
[25] Mak, S.Y.; Chen, D.H.; Dyes Pigments; 61. 93–98; 2004.
[26] Chang, Y.C.; Chen, D.H.; Gold Bull.; 39 (3). 98–102; 2006.
[27] Chang, Y.C.; Chen, D.H.; J. Colloid Interf. Sci.; 283. 446–451; 2005.
[28] Xu, C.; Xu, K.; Gu, H.; Zhong, X.; Guo, Z.; Zheng, R.; Zheng, X.; Xu, B.; J. Am. Chem. Soc.; 126. 3392–3393; 2004.
[29] Huang, S.H.; Liao, M.H.; Chen, D.H.; Sep. Purif. Technol.; 51. 113–117; 2006.
[30] Huang, C.; Hu, B.; Spectrochim. Acta B; 63. 437–444; 2008.
[31] Li, G.Y.; Huang, K.L.; Jiang, Y.R.; Ding, P.; Yang, D.L.; Biochem. Eng. J.; 40. 408–414; 2008.
[32] Hai, B.; Wu, J.; Chen, X.; Protasiewicz, J.D.; Scherson, D.A.; Langmuir; 21. 3104-3105; 2005.
[33] Hu, J.; Lo, M.C.; Chen, G.H.; Sep. Purif. Technol.; 58. 76-82; 2007.
[34] Liu, J.F.; Zhao, Z.S.; Jiang, G.B.; Environ. Sci. Technol.; 42. 6949-6954; 2008.
[35] Yantasee, W.; Warner, C.L.; Sangvanich, T.; Addleman, R.S.; Carter, T.G.; Wiacek, R.J.; Fryxell, G.E.; Timchalk, C.; Warner, M.G.; Environ. Sci. Technol.; 41. 5114-5119; 2007.
[36] Zhou, Y.T.; Nie, H.L.; Branford-White, C.; He, Z.Y.; J. Colloid Interface Sci.; 330. 29-37; 2009.
[37] Goya, G.F.; Berquo, T.S.; Fonseca, F.C.; J. Appl. Phys.; 94. 3520–3528; 2003.
[38] Castro, M.; Cruz, J.; Otazo-S´anchez, E.; Perez-Mar´ın, L.; J. Phys. Chem. A; 107. 9000–9007; 2003.
[39] Perez-Mar´ın, L.; Castro, E.; Otazo-S´anchez, M.; Cisneros, G.A.; Int. J. Quantum Chem.; 80. 609–622; 2000.
[40] Maity, D.; Agrawal, D.C.; J. Magn. Magn. Mater.; 308. 46–55; 2007.
[41] Shen, X.C.; Fang, X.Z.; Zhou, Y.H.; Liang, H.; Chem. Lett.; 33. 1468–1469; 2004.
[42] Merrifield, R.B.S.; J. Am. Chem. Soc.; 85. 2149-2156; 1963.
[43] Yamaura, M.; Camilo, R.L.; Sampaio, L.C.; Macedo, M.A.; Nakamura, M.; Toma, H.E.; Journal of Magnetism and Magnetic Materials; 279 . 210–217; 2004.
[44] Fourest E.; Volesky. B.; Environ. Sci. Technol.; 30. 277–302; 1996.
[45] Gardea-Torresdey, J.; Hejazi, M.; Tiemann, K.; Parsons, J.G.; Duarte-Gardea M.; Henning, J.; J. Hazard. Mater. B; 91. 95–112; 2002.
[46] Pearson, R.G.; J. Am. Chem. Soc.; 85. 3533-3539; 1963.
[47] Jeon, C.; H¨oll, W.H.; Water Res.; 37. 4770–4780; 2003.
[48] Denizli, A.; Bektas, S.; Arıca, M.Y.; Genc, O.; J. Appl. Polym. Sci.; 97. 1213–1219; 2005.
[49] Hilson, G.; Sci. Total Environ.; 362. 1–14; 2006.
[50] Sreedhar, M.K.; Madhukumar, A.; Anirudhan, T.S.; Indian J. Eng. Mater. Sci.; 6. 279–285; 1999.
[51] Srivastava, S.K.; Tyagi, R.; Pant, N.; Water Res.; 23. 1161–1165; 1989.
[52] Huang, C.P.; Carbon Adsorption Handbook, Ann Arbor Science, Ann Arbor, MI, 281–329; 1978.