سنتز نانوحفره سیلیکاتی و پیوند زنی آن با لیگاندهای آمینی و فلزی (Cu-NH۲-SBA-۱۶) برای حذف کروم در صنعت و محیط زیست: بررسی کارآیی، مدلسازی، و ترمودینامیک جذب

سرطانزایی، سمیت بالا، و اثرات محیط زیستی کروم (VI) نشان می دهد حذف این آلاینده در صنعت، منابع آبی، و محیط زیست ضرورت دارد. در این مطالعه نانوساختار SBA-۱۶ با استفاده از سورفکتانت P۱۲۳ و F۱۲۷ به عنوان قالب و TEOS به عنوان پیش ماده سیلیکاتی سنتز و سطح آن در دو مرحله با لیگاند NH۲ (NH۲-SBA-۱۶) و سپس با عامل فلزی مس پیوند زنی شد (Cu-NH۲-SBA-۱۶). Cu-NH۲-SBA-۱۶ به عنوان یک جاذب جدید با روش های XRD، SEM، EDX و FT-IR شناسایی شد. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد جذب کروم توسط NH۲-SBA-۱۶ با مدل لانگمایر و به وسیله جاذب Cu-NH۲-SBA-۱۶ با مدل فروندلیچ تطابق دارد. حداکثر ظرفیت جذب NH۲-SBA-۱۶ برابر ۶۶/۶ و برای Cu-NH۲-SBA-۱۶، mg/g ۴۸/۳۴ به دست آمد. همچنین سینتیک جذب کروم از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم پیروی نمود. بیشینه کارآیی حذف کروم توسط Cu-NH۲-SBA-۱۶ برای زمان تماس، غلظت اولیه، مقدار جاذب، pH و دما به ترتیب min ۱۵، mg/l ۱۰، g/l ۱، ۲ و °C ۲۵ بودند و ظرفیت جذب Cu-NH۲-SBA-۱۶ بعد از فرآیند اصلاح افزایش یافت. نتایج نشان می دهند که Cu-NH۲-SBA-۱۶ یک نانوجاذب موثر برای حذف کروم است (کارآیی بالای ۹۰%). فرآیند جذب نانوجاذب خودبخودی و از نوع گرماگیر بوده و بعد از ۳ بار احیا ظرفیت جذب کاهش محسوسی نداشت.

کلیدواژه ها:

کروم ، نانوساختار سیلیکاتی ، صنعت و محیط زیست ، پیوندزنی