نانوذرات هسته-پوسته مغناطیسی Fe3O4@SiO2 عامل‌دار شده با 1و4-دی هیدروکسی آنتراکوئینون به‌عنوان یک جاذب مؤثر و قابل بازیافت به-منظور جذب نیکل دو ظرفیتی از محلول‌های آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

2 دانشگاه پیام نور

3 داشنگاه پیام نور

10.22034/ijche.2024.432519.1384

چکیده

در این تحقیق نانو ذرات Fe3O4 با مولکول‌های 1 و4- دی هیدروکسی آنتراکوئینون سنتز شدند. هدف از این تحقیق جذب یونهای نیکل دو ظرفیتی از محلولهای آبی می باشد. خصوصیات ساختاری، اندازه ذرات، خواص مغناطیسی و پایداری حرارتی نانوذرات سنتز شده مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق به منظور تعیین مشخصه ذرات نانومغناطیس سنتز شده روشهای طیف سنجی مادون قرمز فوریه، پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی- نشر میدانی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی، توزین گرمایی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند. در ادامه کاربرد نانوذرات مغناطیسی سنتز شده به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف جاذب و مطالعه سینتیکی جذب در جذب یونهای نیکل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ایزوترم جذب حاکی از آن است که ظرفیت جذب جاذب mg/g 36.6 در دمای محیط، در مدت زمان 28 دقیقه و در 7 pH می شود. در نهایت به منظور بررسی استفاده مجدد و بازیافت نانو ذرات مغناطیسی در فرآیند جذب – واجذب یون نیکل دو ظرفیتی نشان می دهد که این نانو کامپوزیت سنتزی یک جاذب موثر با عملکرد عالی به میزان 7 چرخه متوالی می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Fe3O4@SiO2 magnetic core-shell nanoparticles functionalized with 1,4-dihydroxyanthraquinone as an effective and recyclable adsorbent for the removal of divalent nickel from aqueous solutions

نویسندگان [English]

  • Majid Ghahraman Afshar 1
  • Mahmood Payehghadr 2
  • Niloufar Bahrami Panah 2
  • Mahboobeh Akbari 3
1 Assistant Professor, Chemistry and Process Research Department, Niroo Research Institute (NRI), Tehran, Iran
2 Payam Noor University
3 Payam Noor University
چکیده [English]

In this research, Fe3O4 nanoparticles are functionalized with 1 and 4-dihydroxyanthraquinone molecules. The aim of this study is synthesis a novel adsorbent for the removal of divalent nickel ions from aqueous solutions. The structural, crystalline, particle size, magnetic properties, and thermal stability of the synthesized nanoparticles are investigated. In order to characterize the synthesized nanomagnetic particles, Fourier infrared spectroscopy, X-ray diffraction, field emission scanning electron microscope, transmission electron microscope, vibrating sample magnetometer and thermal weighing are applied here. Afterwards, the adsorption kinetic of synthesized nanoparticles and the effect of adsorbent dosage are investigated in nickel ion removal process. The adsorption capacity of 36.6 mg/g is obtained at ambient temperature in a period of 28 minutes at pH 7. Finally, the possibility of reusing and recycling of magnetic nanoparticles are investigated in the adsorption-desorption process of divalent nickel ions and the results proved that the synthetic nanocomposite is an effective adsorbent with excellent performance for 7 consecutive cycles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanocomposite Fe3O4@SiO2
  • Properties of Nanoabsorbents
  • Bivalent Nickel
  • Adsorption