مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

توسعه هیدروژل نانوکامپوزیتی کیتوسان-گرافن اکساید با هدف جذب و بازیافت پلاتین از محلول‌های آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 Chemistry & Chemical Engineering Research Center of Iran (CCERCI), Pajohesh Blvd,17th Km of Tehran-Karaj Highway, Tehran, Iran
2 پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران
10.22034/ijche.2025.517721.1515
چکیده
در پژوهش حاضر، هیدروژل نانو کامپوزیتی بر پایه پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر کیتوسان پیوند داده‌شده با اکریلیک اسید توسط عامل اتصال‌دهنده عرضی پلی‌اتیلن ایمین به‌منظور حذف و بازیابی پلاتین به روش سل ژل سنتز شد. به‌منظور هم‌افزایی در افزایش ظرفیت جذب و بهبود استحکام ساختاری هیدروژل از نانو ذرات گرافن اکساید در ساختار هیدروژل استفاده شد. ساختار هیدروژل نانو کامپوزیتی Gr(Chitosan-grafted-AA) توسط آزمون‌های مشخصه یابی FTIR،BET،XRD و TGA تأیید و تأثیر pH بر عملکرد جاذب بررسی شد. بر اساس داده‌های TGA جاذب تا دمای 274 درجه سانتی‌گراد دارای پایداری ساختاری است. ظرفیت جذب پلاتین 4/217 میلی‌گرم بر گرم و انرژی آزاد گیبس فرآیند 1473- ژول بر مول است. نتایج نشان داد هیدروژل (Chitosan-G-AA) تقویت‌شده با نانوذرات گرافن اکساید با بیشینه عملکرد در محیط اسیدی و در سه سیکل متوالی قابلیت جذب پلاتین برابر با 98، 42/84 و 69/70 و رهایش 85، 72 و 60 درصد در هر مرحله را دارد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Development of Chitosan-Graphene Oxide Nanocomposite Hydrogel for Adsorption and Recovery of Platinum from Aqueous Solutions

نویسندگان English

Farnoosh Khademi 1
Mahsa Baghban Salehi 2
Hamid Reza Mortaheb 1
Seyyed Hamid Ahmadi 1
1 Chemistry & Chemical Engineering Research Center of Iran (CCERCI), Pajohesh Blvd,17th Km of Tehran-Karaj Highway, Tehran, Iran
2 Chemistry & Chemical Engineering Research Center of Iran (CCERCI), Pajohesh Blvd,17th Km of Tehran-Karaj Highway, Tehran, Iran
چکیده English

In this study, a nanocomposite hydrogel was synthesized from a biodegradable polymer (chitosan), grafted with acrylic acid and crosslinked by polyethyleneimine. The hydrogel was prepared via the sol–gel method to enable selective platinum removal and recovery from aqueous solutions. To enhance adsorption capacity and structural integrity, graphene oxide nanoparticles were incorporated into the network. Characterization by FTIR, BET, XRD and TGA confirmed successful formation of the chitosan–grafted acrylic acid nanocomposite hydrogel. TGA results indicated thermal stability up to 274 °C. Adsorption data were modeled using the Langmuir isotherm, yielding a maximum capacity of 217.4 mg g⁻¹. A Gibbs free energy change of –1,473J mol⁻¹ was calculated, indicating spontaneity of the process. Across three consecutive adsorption cycles, the graphene oxide–reinforced hydrogel achieved platinum uptake efficiencies of 98%, 84.42% and 70.69%. Corresponding desorption stages released 85%, 72% and 60% of the adsorbed platinum, respectively.

کلیدواژه‌ها English

Platinum
Hydrogel Sol-Gel
Surface adsorption
Selective Release
Adsorption-Desorption cycle

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 04 شهریور 1404