سنتز درجا نانوذرات جاسازی شده در پلیمر : نانوساختار پلی آنیلین- گرافن اکسید مغناطیسی برای حذف اسیدهای چرب از پساب های لبنی

پساب صنایع لبنی را می توان به عنوان آلوده کننده ترین فاضلاب حاصل از فرآوری مواد غذایی به دلیل بار آلودگی بالا و وجود مقدار زیاد مواد آلی مانند کازئین، کربوهیدرات و اسیدهای چرب به شمار آورد. پساب های لبنی حاوی اسیدهای چرب، به دلیل پایداری نسبت به تجزیه بیولوژیکی اثرات نامطلوبی بر محیطزیست و سلامت انسان ها وارد می کنند. لذا در مطالعه حاضر، جاذب مبتنی بر نانوکامپوزیت پلی آنیلین- اکسید گرافن مغناطیسی (MGO@PANI) از طریق پلیمریزاسیون درجا (in situ) مونومر آنیلین، برای حذف اسیدهای چرب موجود در پساب صنعتی سنتز شد. سنتز in situ برای غلبه بر چالش تجمع نانوذرات طراحی شده است جایی که پلیمرها معمولا به عنوان نانو راکتورها عمل می کنند و به عنوان محیطی برای سنتز نانوذرات به حساب می آیند. حضور گروه های عاملی اکسیژن دار مانند گروه های هیدروکسیل و اپوکسی در اکسید گرافن (GO) و گروه های عاملی حاوی نیتروژن مانند گروه های ایمین و آمین در پلی آنیلین به طور هم افزایی سبب جذب اسیدهای چرب می شوند. تعیین و اثبات گروههای عاملی، مورفولوژی و ترکیب عنصری جاذب MGO@PANI با تکنیک های FT-IR، FE-SEM و EDX انجام گرفت. عوامل موثر بر جذب اسیدهای چرب مانند pH محلول، دوز جاذب، زمان تماس، غلظت و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که MGO@PANI با حذف ۶۰/۹۴% اسیدهای چرب (در شرایط بهینه ۷pH ، دوز ۱۵ میلی گرم، زمان ۵۰ دقیقه در دمای اتاق) کارایی بالایی را نشان می دهد. داده های تجربی به خوبی با ایزوترم جذب فرویندلیش (الگوی چند لایه ای فرآیند جذب) مطابقت داده شد. همچنین بررسی سینتیک جذب بیانگر سینتیک شبه مرتبه دوم است. علاوه بر این، مطالعه ترمودینامیکی نشان داد که جذب اسیدهای چرب روی MGO@PANI گرماده بوده و مکانیسم جذب فیزیکی است.

کلیدواژه ها:

in site polymer synthesis ، fatty acid removal ، dairy industrial effluent ، polyaniline conductive polymer