مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

سنتز جاذب پلیمری نقش گذاری ملکولی مغناطیسی جهت حذف یون نیکل از آب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه پژوهشی شیمی و فرآیند، پژوهشگاه نیرو، تهران
2 گروه پژوهشی شیمی و فرآیند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
10.22034/ijche.2025.492748.1473
چکیده
جاذب پلیمری نقش گذاری ملکولی از مواد نوینی است که در صنعت تصفیه آب مورد توجه واقع شده است. در این تحقیق، جاذب پلیمری نقش گذاری ملکولی بر پایه ساختار هسته/پوسته به خوبی سنتز شد تا از آن جهت حذف یون نیکل از محیط آبی استفاده گردد. نانوذرات مگنتیت (Fe3O4)، به روش همرسوبی و در ادامه ساختار هسته/پوسته مگنتیت سیلیکا (Fe3O4@SiO2) سنتز شد و بعد از عامل‌دار شدن با گروه آمینی، به عنوان پایه‌ای برای سنتز جاذب پلیمری نقش گذاری ملکولی (Fe3O4@SiO2-MIP) استفاه شد. جاذب پلیمری نقش گذاری ملکولی با حضور یون هدف نیکل، منومر متاکریلیک اسید، آغازگر و اتصال دهنده به روش پلیمریزاسیون درجا سنتز شد. آزمون‌های FTIR، XRD، TEM، FE-SEM، BET و VSM جهت تعیین ساختار و خواص نانوذرات مگنتیت، ساختار هسته پوسته و جاذب پلیمری نقش گذاری ملکولی استفاده شدند. همچنین آزمون‌های جذب شامل بررسی مقدار جاذب، pH، غلظت اولیه، ایزوترم، سینتیک و جذب گزینشی انجام گردیدند. نتایج آزمون‌های تعیین خواص، حضور فاز مغناطیسی و ساختار هسته پوسته را نشان داد. همچنین میزان سطح ویژه و قابلیت مغناطیسی خوبی برای جاذب پلیمری نقش گذاری ملکولی مشاهده شد. شرایط بهینه جذب شامل مقدار جاذب mg16، pH 7 و غلظت اولیه نیکل mg/l 25 به دست آمد. نتایج آزمون‌های جذب، حداکثر ظرفیت جذب mg/g 26/105 برای جاذب پلیمری نقش گذاری ملکولی جهت حذف نیکل به دست آمد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Synthesis of magnetic molecular imprinting polymeric adsorbent to remove nickel ion from water

نویسندگان English

Morteza Faghihi 1
Mohsen Esmaeilpour 2
1 Chemistry and Process Research Department, Niroo Research Institute, Tehran
2 Chemical and Process Engineering Department, Niroo Research Institute, Tehran, Iran
چکیده English

Molecular imprinted polymer adsorbent is a new material that has attracted attention in the water treatment industry. In this study, a molecular imprinted polymer adsorbent based on a core/shell structure was successfully synthesized to be used for the removal of nickel ions from aqueous media. Magnetite nanoparticles (Fe3O4) were synthesized by co-precipitation method and then the core/shell structure of magnetite silica (Fe3O4@SiO2) was synthesized and after functionalization with an amino group, it was used as a basis for the synthesis of molecular imprinted polymer adsorbent (Fe3O4@SiO2-MIP). The molecular imprinted polymer adsorbent was synthesized in the presence of nickel target ion, Methacrylic acid monomer, initiator and crosslinker by in situ polymerization method. FTIR, XRD, TEM, FE-SEM, BET and VSM tests were used to determine the structure and properties of magnetite nanoparticles, core/shell structure and molecular imprinted polymer adsorbent. Also, adsorption tests were performed including the dose of the adsorbent, pH, initial concentration, isotherm, kinetics and selective adsorption. The results of the tests to determine the properties showed the presence of a magnetic phase and a core-shell structure. Also, the specific surface area and good magnetic properties were observed for the molecular imprinted polymer adsorbent. The optimal adsorption conditions were obtained including the adsorbent dose of 16 mg, pH 7 and the initial nickel concentration of 25 mg/l. The results of the adsorption tests showed that the maximum adsorption capacity of 105.26 mg/g was obtained for the molecular imprinted polymer adsorbent for nickel removal.

کلیدواژه‌ها English

Molecular imprinting
poly methacrylic acid
magnetic adsorbent
nickel ion
adsorption