اثر نسبت مولی اصلاح‌کننده به نانوذرات تیتانیا در حذف استرانسیم و مطالعات سینتیکی و ترمودینامیکی مربوط

نوع مقاله: پژوهشی

نویسنده

استادیار شیمی معدنی، پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش نانوذرات تیتانیا به‌وسیله‌ی 2– آمینو اتیل دی هیدروژن فسفات، با نسبت‌های مولی متفاوت اصلاح سطح شد. هدف از این نوع اصلاح سطح، بهبود ویژگی‌های جذبی نانو ذرات تیتانیا و تبدیل آن به یک جاذب ارزان و کارآمد برای جذب استرانسیم از محلول‌های آبی بوده است. بر اساس نتیجه‌های به‌دست‌ آمده از آزمایش‌های مشخصه‌یابی، با افزایش نسبت مولی گروه اصلاح‌کننده به نانو ذرات تیتانیا از 0/05 تا 0/25 درصد جذب استرانسیم از 18/03% تا 72/36% افزایش و پس از آن از نسبت مولی 0/25 تا 1 با شیب ملایمی کاهش یافته است. بهینه‌سازی شرایط جذب، موجب حذف 92/6 درصدی استرانسیم از محلول آبی با غلظت mg l-1 50 در مقایسه با شرایط جذب عادی (72/36%) شد. داده‌های تجربی به‌دست‌ آمده به‌خوبی با مدل سینتیکی شبه مرتبه دو برازش شدند. بر اساس عامل‌های ترمودینامیکی محاسبه شده، فرایند جذب استرانسیم، فرایندی خودبه‌خودی و گرماگیر بوده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Hoellriegel, V.;Muenchen, H.Z.; Encyclopedia of Environmental Health, 268-275, 2011.
[2] Querido, W.; Rossi, A.L.;Farina, M.; Micron, 80, 122-134, 2016.
[3] Abdel Rahman, R.O.; Ibrahim, H.A.; Hung, Y.T.; Water, 3, 551-565, 2011.
[4] Lahiri, S.; Roy, K.; Bhattacharya, S.; Maji, S.; Basu, S.; Appl. Radiat. Isot., 63, 293-297, 2005.
[5] Gurboga, G.; Tel, H.; J. of Hazard. Mater., 120, 135-142, 2005.
[6] Tao, J.; Rappe, A.M.; Phys. Rev. Lett., 112, 106101:1-5, 2014.
[7] Fialova, D.; Kremplova, M.; Melichar, L.; Kopel, P.; Hynek, D.; Adam, V.; Kizek, R.; Materials, 7, 2242-2256, 2014.
[8] Engates, K.E.; Shipley, H.J.; Environ. Sci. Pollut. R., 18, 386-395, 2011.
[9] Ghasemi, Z.; Seif, A.; Ahmadi, T.S.; Zargar, B.; Rashidi, F.G.; Rouzbahani, M.; Adv. Powder Technol., 23, 148-156, 2012.
[10] Bailey, S.E.; Olin, T.J.; Bricka, R.M.; Adrian, D.D.; Water Res., 33, 2469-2479, 1999.
[11] Parida, K.; Mishra, K.G.; Dash, S.K.; J. of Hazard. Mater., 241, 395-403, 2012.
[12] Dou, B.; Chem. Eng. J., 166, 631-638, 2011.
[13] Paunikallio, T.; Suvanti, M.; Pakkanen, T.T.; J. Appl. Polym. Sci., 102, 4478-4483, 2006.
[14] Iravani, E.; Allahyari, S.A.; Shojaei, Z.; Torab-Mostaedi, M.; J. Braz. Chem. Soc., 1-9, 2015.
[15] Chiron, N.; Guilet, R.; Deydier, E.; Water Res., 37, 3079-386, 2003.
[16] Debnath, S.; Ghosh,U.C.; Chem. Eng. J., 152, 480-491, 2009.
[17] Malkoc, E.; Nuhoglu, Y.; Dundar, M.; J. Hazard. Mater., 138, 142-151, 2006.
[18] Yang, S.; Li, J.; Shao, D.; Hu, J.; Wang, X.; J. Hazard. Mater., 166, 109-116, 2009.
[19] Abbasizadeh, S.; Keshtkar, A.R.; Mousavian, M.A.; Chem. Eng. J., 220, 161-171, 2013.
[20] Vuković, G.D.; Marinković, A.D.; Čolic, M.; Ristić, M.D.; Aleksić, R.; Perić-Grujić,A.A.; Uskoković, P.S.; Chem. Eng. J., 157, 238-248, 2010.