بررسی و مقایسه نانوکامپوزیت اکسید گرافن سنتز شده به روش هم رسوبی با روش حلال-گرمایی از نظر قدرت مغناطیسی و ظرفیت جذب کادمیم از محلول های آبی

زمینه و هدف: یکی از روش های حذف آلاینده های آبی، استفاده از نانوجاذب ها است. لذا در این بررسی به منظور معرفی نانوجاذب مناسب، خاصیت مغناطیسی نانوکامپوزیت اکسیدگرافن مغناطیسی شده به دو روش همرسوبی و حلال­گرمایی و امکان استفاده از آن­ها برای حذف کادمیم از محلول­های آبی بررسی شد. روش بررسی: اکسید گرافن سنتز شده به روش هامر، به دو روش حلال­گرمایی و همرسوبی مغناطیسی گردید. سپس هر یک از جاذب­ها به دو روش رفلاکس (با استفاده از اتیلن دی آمین) و سنتز سرد (با استفاده از دی­کلرومتان) آمین­دار شدند. حذف یون­های کادمیم از محلول آبی در سیستم ناپیوسته توسط تمامی جاذب­ها بررسی شد. اثر پارمترهای pH، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه­ یون­های فلزی و دما توسط جاذب سنتز شده به روش حلال­گرمایی و آمین­دار شده به روش رفلاکس بررسی گردید. یافته ها: نتایج FTIR، XRD و  VSMنشان داد که جاذب سنتز شده به روش همرسوبی دارای خاصیت مغناطیسی بهتری است. جاذب مغناطیسی شده به روش حلال­گرمایی و آمین دار شده به روش رفلاکس از ظرفیت جذب بالاتری (۲۰۷میلی­گرم بر گرم) برخوردار است. درحالی­که ظرفیت جذب نانوجاذب آمین­دار شده به روش سرد ۸۲ میلی­گرم بر­گرم بود. داده­های به دست آمده با مدل هم دمای فرندلیخ و مدل سینتیکی شبه مرتبه­ی دوم همخوانی داشتند.  بحث و نتیجه گیری: بر اساس نتایج FTIR، XRD و VSM،نانوجاذب سنتز شده به روش همرسوبی خاصیت مغناطیس بهتری داشت درحالی­که ظرفیت جذب آن کاهش یافت.اشغال گروه­های کربوکسیل موجود در سطح اکسیدگرافن توسط ذرات آهن می­تواند موجب کاهش اتصال گروه­های عاملی آمین در سطح جاذب شود. نتیجه حاصل از آنالیز عنصری نیز تایید کننده این نتیجه بود. زیرا میزان عنصر نیتروژن این نانوجاذب نسبت به نانوجاذب سنتز شده به روش حلال­گرمایی کاهش یافت. نانوجاذب مغناطیسی شده به روش حلال گرمایی و عامل­دار شده به روش رفلاکس جهت حذف کادمیم کارآمدتر است. همچنین جذب کادمیم توسط نانوکامپوزیت سنتز شده به صورت گرماگیر و خودبه­خودی است.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت اکسیدگرافن مغناطیسی ، حلال گرمایی ، همرسوبی ، جذب سطحی