نانوجاذب مغناطیسی عامل دار شده با تئوفیلین: سنتز، تعیین مشخصه، استخراج فاز جامد مس، مدلسازی سینیتیک و ایزوترم جذب

در این پژوهش نانوذرات هسته-پوسته Fe۳O۴@SiO۲ عامل دار شده با مولکول های تئوفیلین سنتز و به عنوان یک نانوجاذب موثر و قدرتمند به منظور حذف یون های مس دوظرفیتی از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفتند. بررسی و ارزیابی مراحل سنتزی و ساختاری نانوجاذب، ریخت شناسی و اندازه ذرات با استفاده از روش هایی نظیر طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، پراش اشعه ایکس، جذب-واجذب گاز نیتروژن، مغناطیس سنج نمونه مرتعش، آنالیز توزین حرارتی، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و توزیع اندازه ذرات انجام گرفت. به منظور ارزیابی عملکرد جذب نانوجاذب در حذف یون های مس از محلول، در ابتدا بهینه سازی دوز جاذب، pH محلول، غلظت اولیه یون مس و زمان تماس جاذب مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان دهنده بهترین عملکرد جذب در حضور mg۲۱ نانوجاذب سنتزی، ۷ pH در mL۷۵ محلول باغلظت اولیه mmol/L ۰.۵۵ در دمای محیط و مدت زمان تماس min۲۰ می باشد. ایزوترم جذب از مدل لانگمویر تبعیت می کند که منجر به ماکزیمم ظرفیت جذب یون های مس به میزان mg/g ۱۳۴.۷ می شود. پارامترهای محاسبه شده نشان دهنده تطابق داده های جذب سینتیکی با مدل جذب سینتیکی شبه مرتبه دوم می باشد که موید آن است که جذب شیمیایی مرحله اصلی تعیین سرعت بوده است. همچنین این جاذب سنتزی قابلیت بازیابی با میدان مغناطیسی و استفاده مجدد در چرخه های متوالی جذب-واجذب برای هفت مرتبه بدون کاهش محسوس در فعالیت جذبی را دارا می باشد.

کلیدواژه ها:

جذب سطحی ، یون مس ، ساختار هسته-پوسته ، Fe۳O۴@SiO۲ ، مولکول تئوفیلین ، مدل لانگمویر ، مدل فروندلیج