مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

سنتز سبز Ce-UiO-66 MOFs برای حذف کنگورد از آب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان
10.22034/ijche.2025.544406.1547
چکیده
تولید یک جاذب برای تصفیه آب با حداقل انرژی، توسط یک روش سبز، هدف بسیاری از محققان است. MOFs (چارچوب‌های فلز-آلی) دسته‌ای از مواد متخلخل جدید هستند که کاربردهای زیادی در زمینه‌های مختلف دارند. این دسته از مواد به علت داشتن ویژگی‌های منحصر به فرد مانند تخلخل بالا، سطح ویژه‌ی زیاد، قابلیت استفاده به عنوان ذخیره کننده انرژی، ذخیره کننده هیدروژن و جاذب آلاینده‌های موجود در آب آلوده را دارند. اما بسیاری از آن‌ها در آب ناپایدار هستند و تخریب می‌شوند. چارچوب فلز-آلی بر پایه سریم (Ce-UiO-66) توسط یک روش سبز، در مدت زمان کوتاهی سنتز شد و سپس جهت فعال‌سازی، سه روز درون رفلاکس متانول در دمای °C 60 قرار گرفت، و در نهایت نیز خواص آن مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش رنگزای آنیونی کنگورد (CR) به عنوان آلاینده مدل برای بررسی عملکرد جذبیCe-UiO-66 استفاده شد. آزمون‌های XRD و FTIR سنتز موفقیت آمیز و پایداری بالای جاذب را حتی بعد از قرارگیری در رفلاکس متانول به مدت سه روز، تایید می‌کنند. آزمون جذب/واجذب نیتروژن سطح ویژه m2/g 572 و حجم حفرات cm3/g 0.38 را نشان داد. سینتیک جذب و ایزوترم جذب Ce-UiO-66 توسط مدل‌های سینتیکی شبه مرتبه دوم و مدل ایزوترم لانگمویر قابل توصیف است. بیشترین ظرفیت جذب رنگزا بعد از 2 ساعت در حدود mg/g 400 به دست آمد. فرایند جذب رنگزا گرماگیر بود و حضور یون کلر در محیط واکنش منجر به کاهش جذب رنگزای کنگورد شد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Green Synthesis of Ce-UiO-66 MOFs for Removal of Congo Red from Water

نویسندگان English

Hossein Molavi
Mohammad Sepehr Salimi
Department Of Chemistry, Institute For Advanced Studies In Basic Science (Iasbs), Gava Zang, Zanjan
چکیده English

Production of an adsorbent for water treatment with minimum energy, with a green method is the purpose of many researchers. MOFs (Metal-Organic frameworks) are a type of novel porous materials that have many applications in different fields. Owing to their outstanding properties such as high porosity, high specific surface area, these materials are able to be used in different applications such as energy storage, hydrogen storage, and to be applied as water pollutant adsorbents from wastewater. But many of them are unstable in water and their structure will collapse. A highly stable Cerium-based MOF (Ce-UiO-66 MOF) was synthesized in water in a short period of time via a green room temperature synthetic method, activated via methanol reflux for three days at 60 °C, and finally it was characterized. In this project anionic Congo red (CR) dye was used as a model pollutant to investigate the influence of different conditions on the adsorption performance of the resulting Ce-MOFs. XRD and FTIR analyses confirmed the successful synthesis and high stability of this adsorbent after soaking in methanol reflux at 60 °C. N2 adsorption/desorption analysis showed that this MOF has a surface area of 572 m2/g and a pore volume of 0.38 cm3/g. The adsorption kinetic and adsorption isotherm of Ce-UiO-66 were described by the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model, respectively. The prepared MOF showed good adsorption performance toward anionic CR dye. The highest adsorption capacity was measured to be about 400 mg/g after 2 h.

کلیدواژه‌ها English

Water treatment
Room temperature synthesis
Green adsorbent
Ce-UiO-66 MOF
Congo Red

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 16 آذر 1404