|
عنوان
|
استخراج کارآمد آلاینده های زیست محیطی توسط روش های میکرواستخراج مبتنی بر چارچوب های فلزی-آلی اصلاح شده به عنوان جاذب
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژهها
|
استخراج Pb2+، بازیابی (III)Au ، نانوبیوجاذب مغناطیسی، MOF-199 ، HKUST-1-SH، UiO-66-SH، مدلسازی ایزوترم و سینتیک
|
|
چکیده
|
چکیده بخش اول: در این بخش، روشی نوین برای استخراج مقادیر جزئی Pb2+ از نمونههای آبی با استفاده از میکرواستخراج با جاذب انباشته (MEPS) و MOF-199 عامل دار شده با تیواوره توسعه داده شد. این روش شامل سنتز، شناسایی و بهینهسازی پارامترهای استخراج بود و عملکرد آن در نمونههای واقعی ارزیابی شد. تحت شرایط بهینه، بازده استخراج 8/93%، حد تشخیص µg/L 005/0 و محدوده خطی µg/L 40-06/0 به دست آمد. ظرفیت جذب اشباع جاذب برابر با mg/g 58/99 در 6 pH= بود و بازده استخراج برای نمونههای واقعی در محدوده 42/99-4/100% گزارش شد. این روش حساس و کارآمد، توانایی بالایی برای آنالیز مقادیر کم Pb²⁺ در محیطهای پیچیده نشان داد. بخش دوم: در این بخش، یک آهنربای شیشهای پوشیدهشده با چارچوب فلزی-آلی عاملدارشده با تیول به نام HKUST-1-SH@Glass Magnet بهعنوان جاذب برای استخراج مؤثر یونهای Pb2+ از نمونههای واقعی توسعه داده شد. این چارچوب با روش اپیتاکسی فاز مایع و یک استراتژی پس از سنتز بر سطح آهنربای شیشهای ایجاد شد و شناسایی آن با تکنیکهای SEM، EDS، ATR-IR و XRD انجام گرفت. تحت شرایط بهینه، محدوده خطی µg/L 04/0 تا 30 و حد تشخیص µg/L 005/0 با دقت بالا و انحراف استاندارد نسبی 5/2% به دست آمد. بازده استخراج برای نمونههای سرم خون در محدوده 6/95 تا2/106% گزارش شد. این روش حساس و دقیق، کاربردی مؤثر برای آنالیز یونهای Pb2+ در نمونههای واقعی ارائه داد. بخش سوم: در این مطالعه، یک چارچوب فلزی-آلی (MOF) مبتنی بر زیرکونیوم (UiO-66-NH2) که با گروههای تیولی روی سطح ذرت مغناطیسی عملآوری شده بود، برای استخراج طلا (III) از ضایعات الکترونیکی مورد بررسی قرار گرفت. ویژگیهای آن با استفاده از تکنیکهای FTIR، XRD، FESEM، TGA و BET مورد شناسایی قرار گرفت. اثرات دما، زمان جذب و pH بر جذب طلا (III) بررسی شد. شرایط بهینه برای دستیابی به بیشترین جذب طلا (III) (300 میلیگرم بر لیتر ) در 0/6pH ، C° 50، 40 دقیقه و 10 میلیگرم جاذب بود. ذرتهای مغناطیسی اکسیدشده با گروههای تیولی (OCBs@Fe3O4@UiO-66-SH) ظرفیت جذب 1587 میلیگرم بر گرم را نشان دادند. با نسبتهای جرمی طلا (III) به یونهای رقیب (Mg، Mn، Cu، Zn، Co، Cd، Ni) در نسبتهای 1:1 یا 1:5، این جاذب تمایل به جذب طلا (III) نشان داد. این روش نرخهای بازیابی بالای 30/95% تا 75/104% را در استخراج طلا (III) از ضایعات الکترونیکی نشان داد. مدلهای ایزوترم و سینتیکی، ازجمله مدلهای لانگمویر و شبه مرتبه اول، دادهها را بهطور مؤثر توصیف کردند. محاسبات ترمودینامیکی نشان دادند که فرایند جذب گرماگیر است و بهطور خودبهخود اتفاق میافتد. استفاده از ضایعات تجدیدپذیر بهعنوان پایه جاذب، همراه با ظرفیت جذب بالا، قابلیت بازیابی و انتخابپذیری جذب، نوآوری و اثربخشی این روش را برجسته میکند.
|
|
پژوهشگران
|
سلیمان بهار (استاد راهنما)، پریسا پورمقدم (دانشجو)
|