Environmentally Sensitive Vinylpyrrolidone/Methacrylic Acid Inter-Complex Amphoteric Hydrogel: Preparation, Characterization, and Use in the Binding of Copper Ions

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 20

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJCCE-42-1_001

تاریخ نمایه سازی: 17 خرداد 1404

چکیده مقاله:

In this study for wastewater remediation, we aimed to prepare Environmentally Sensitive Hydrogels (ESHs) with specific properties to remove copper (Cu۲+) from wastewater. ESHs were prepared with inter-complex and amphoteric properties by the free radical polymerization method. We prepared two monomers, vinylpyrrolidone (VP) and Methacrylic Acid (MA). N,N'-methylenebisacrylamide was a cross-linker agent to prepare ESHs for binding Cu۲+ to remove from wastewater. To characterize the structural behavior of synthesized ESHs, we used FT-IR. Thermal properties were investigated by using TGA. We used Scanning Electron Microscopy (SEM) micrographs for morphologic studies. Swelling and diffusion studies were performed at different pH, temperatures, and salt solutions. The amphoteric property and inter-complex formation between VP and MA were monitored by UV spectroscopy. In the Cu۲+ bindings onto ESH experiments, a Langmuir-type (L) adsorption was observed regarding the Giles classification system. Binding parameters such as equilibrium constant (KL), monolayer coverage (Qm), and maximum fractional occupancy (FO%) were calculated as ۰.۱۶ L ۱/gESH, ۳۰ MgCu۲+۱/gESH, and ۸۱%, respectively. We found a powerful electrostatic effect between the ionic part of ESH and cationic Cu۲+. These interactions denote the removal of cationic heavy metals and organic toxic wastes for water treatment.

نویسندگان

Amir Sepehrianazar

Department of Chemistry, Ahar Branch, Islamic Azad University, Ahar, I.R. IRAN

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Saraydın D., Karadağ E., Güven O, Relationship Between the Swelling ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۷/s۰۰۲۸۹۰۰۷۰۰۳۳[۲] Karadağ E., Üzüm Ö. B., Saraydın D., Güven O, ...
  • doi:۱۰.۱۰۱۶/j.matdes.۲۰۰۴.۱۱.۰۱۹[۳] Işıkver Y., Saraydın D., Smart Hydrogels: Preparation, Characterization, and ...
  • doi:۱۰.۳۳۹۰/gels۷۰۳۰۱۱۳[۴] Çaykara T., İnam R., Determination of the Competitive Adsorption ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/app.۱۲۳۲۸[۵] Yetimoğlu E.K., Kahraman M.V., Ercan Ö., Akdemir Z.S., Apohan ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.reactfunctpolym.۲۰۰۷.۰۲.۰۰۷[۶] Ali A.E., Shawky H.A., Rehim H.A., Hegazy E., Synthesis ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۱۴-۳۰۵۷(۰۳)۰۰۱۵۰-۲[۷] Lee W.F., Yuan W.Y., Thermoreversible Hydrogels X: Synthesis and ...
  • DOI:۱۰.۱۰۰۲/۱۰۹۷-۴۶۲۸(۲۰۰۰۰۸۲۲)۷۷:۸<۱۷۶۰::AID-APP۱۳>۳.۰.CO;۲-J[۸] Maskawat Marjub M., Rahman N., Dafader N., Sultana Tuhen ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۵۱۵/polyeng-۲۰۱۹-۰۱۳۹[۹] Zhai S., Xiao H., Shu Y., Zhao Z., Countermeasures ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۶۳۱-۰۱۳-۰۶۵۴-y[۱۰] Seko N., Tamada M., Yoshii F., Current Status of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.nimb.۲۰۰۵.۰۳.۲۴۴[۱۱] Hu B., Jia X., Hu J., Xu D., Xia ...
  • doi: ۱۰.۳۳۹۰/ijerph۱۴۰۹۱۰۴۲ ...
  • Tong S., Schirnding Y.E.V., Prapamontol T., Environmental Lead Exposure: A ...
  • Suberlyak O., Skorokhoda V., “Hydrogels Based on Polyvinylpyrrolidone Copolymers in ...
  • doi:۱۰.۵۷۷۲/intechopen.۷۲۰۸۲[۱۴] Teodorescu M., Bercea, M., Poly(vinylpyrrolidone) – A Versatile Polymer ...
  • doi:۱۰.۱۰۸۰/۰۳۶۰۲۵۵۹.۲۰۱۴.۹۷۹۵۰۶[۱۵] Ofridam F., Tarhini M., Lebaz N., Gagnière É., Mangin ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۲/pat.۵۲۳۰[۱۶] Knipe J.M., Chen F., Peppas N.A., Multiresponsive Polyanionic Microgels ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۲/app.۴۰۰۹۸[۱۷] Franco P., De Marco I., The Use of Poly(N-vinylpyrrolidone) ...
  • doi:۱۰.۳۳۹۰/polym۱۲۰۵۱۱۱۴[۱۸] Chen G., Liu J., Yang Y., Zhang L., Wu ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۷/s۰۰۳۹۶-۰۱۵-۳۵۵۴-۳[۱۹] Ponratnam S., Rao S.P., Joshi S.G., Kapur S.L., Copolymerization ...
  • doi:۱۰.۱۰۸۰/۰۰۲۲۲۳۳۷۶۰۸۰۶۱۲۳۶[۲۰] Devine D.M., Higginbotham C.L., Synthesis and Characterization of Chemically ...
  • doi:۱۰.۱۰۱۶/j.eurpolymj.۲۰۰۴.۱۲.۰۲۲[۲۱] Husain M.S.B., Gupta A., Alashwal B.Y., Sharma S., Synthesis ...
  • doi:۱۰.۱۰۸۰/۱۵۵۶۷۰۳۶.۲۰۱۸.۱۴۹۵۷۸۶[۲۲] Jozaghkar M.R., Sepehrian Azar A., Ziaee F., Preparation, Assessment ...
  • ۲۰۲۱ DOI: ۱۰.۳۹۰۶/kim-۲۱۰۹-۵۰[۲۳] Jozaghkar M.R., Sepehrian Azar A., Ziaee F., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۰۰۲۸۹-۰۲۲-۰۴۱۶۲-w[۲۵] a) Jozaghkar M.R., Sepehrian Azar A., Ziaee F., Preparation, ...
  • b) Jiang X., Li C., Han Q., Modulation of Swelling ...
  • c) Ji S., Li X., Wang S., Li H., Duan ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/marc.۲۰۲۲۰۰۲۷۲[۲۵] Gorshkov N.I., Murko A.Y., Gavrilova I.I., Bezrukova M.A., Kipper ...
  • doi:۱۰.۳۳۹۰/molecules۲۵۲۰۴۶۸۱[۲۶] a) Sonmez B., Celikkol A.N., Pullulan Based Hydrogels for ...
  • b) Shen B., Guo Z., Huang B., Zhang G., Fei ...
  • c) Jamnongkan T., Mongkholrattanasit R., Wattanakornsiri A., Wachirawongsakorn P., Takatsuka ...
  • d) Tirtom V.N., Dinçer A., Effective Removal of Heavy Metals ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۱۴۹۶۳۹۵.۲۰۲۰.۱۷۳۵۴۳۴[۲۷] Torun M., Şolpan D., The Removal of Cationic Dyes ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۷/s۱۲۲۲۱-۰۱۵-۰۷۳۵-۰[۲۸] Sharpe L.A., Vela Ramirez J.E., Haddadin O.M., Ross K.A., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/acs.biomac.۷b۰۱۵۹۰[۲۹] Saraydin D., Işıkver Y., Karadağ E., A Study on ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۹۲۴-۰۱۸-۱۲۵۷-۹[۳۰] Knipe J.M., Chen F., Peppas N.A., Multiresponsive Polyanionic Microgels ...
  • Chongyang Zhu, Ning Tang, Jing Gan, Xiaojun Zhang, Yang Li, ...
  • Nurkeeva Z.S., Mun G.A., Khutoryanskiy V.V., Bitekenova A.B., Dubolazov A.V., ...
  • doi:۱۰.۱۱۴۰/epje/e۲۰۰۳-۰۰۰۰۳-۴[۳۳] Kozlovskaya V., Kharlampieva E., Mansfield M.L., Sukhishvili S.A., Poly(methacrylic ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/cm۰۵۱۷۳۶۴[۳۴] Atta A.M., Arndt K.-F., Swelling Behavior of pH- and ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۲/pi.۱۶۰۶[۳۵] Jin S., Liu M., Zhang F., Chen S., Niu ...
  • doi:۱۰.۱۰۱۶/j.polymer.۲۰۰۶.۰۱.۰۰۹[۳۶] Behera M., Ram S., Inquiring The Mechanism of Formation, ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۰۴-۰۱۳-۰۱۹۸-۹[۳۷] Wang J., Tsuzuki T., Tang B., Cizek P., Sun ...
  • doi:۱۰.۱۰۰۷/s۰۰۳۹۶-۰۱۰-۲۳۱۳-۸[۳۸] Das J.K., Das N., Bandyopadhyay S., Effect of PVP ...
  • doi: ۱۰.۱۱۵۵/۲۰۱۲/۶۵۰۲۱۷[۳۹] Zhunuspayev D.E., Mun G.A., Hole P., Khutoryanskiy V.V., ...
  • doi:۱۰.۱۰۲۱/la۸۰۲۸۵۲h[۴۰] Kharlampieva E., Erel-Unal I., Sukhishvili S.A., Amphoteric Surface Hydrogels ...
  • doi:۱۰.۱۰۲۱/la۰۶۱۶۵۲p[۴۱] Muta H., Miwa M., Satoh M., Ion-Specific Swelling of ...
  • doi:۱۰.۱۰۱۶/s۰۰۳۲-۳۸۶۱(۰۱)۰۰۰۹۸-۲[۴۲] Kemik Ö.F., Ngwabebhoh F.A., Yildiz U., A Response Surface ...
  • doi:۱۰.۱۱۷۷/۰۲۶۳۶۱۷۴۱۶۶۷۴۹۵۰[۴۳] Ekici S., Işıkver Y., Şahiner N., Saraydın D., Adsorption ...
  • doi:۱۰.۱۲۶۰/۰۲۶۳۶۱۷۰۳۷۷۲۷۷۶۴۳۹[۴۴] William Kajjumba G., Emik S., Öngen A., Kurtulus Özcan ...
  • doi:۱۰.۵۷۷۲/intechopen.۸۰۴۹۵[۴۵] Tran H.N., You S.J., Hosseini Bandegharaei A., Chao H.P., ...
  • نمایش کامل مراجع