سیدمجتبی امینی نسب

فلزات سنگین در یک مقیاس وسیع، از منابع طبیعی و پساب های صنعتی وارد محیط زیست می شوند. میزان ورود فلزات سنگین به داخل محیطزیست، بسیار فراتر از میزانی است که به وسیله فرآیندهای طبیعی برداشت می شوند. بنابراین تجمع فلزات سنگین در محیط زیست فراوان است. سیستم های آبی به طور طبیعی دریافت کننده ی نهایی این فلزات هستند، لذا به منظور حفظ سلامت انسان و محیط زیست، باید قبل از ورود این فلزات سمی و سنگین به آب های جاری، از پساب حذف شوند.هدف از این تحقیق،تهیه پلیمرهای شاخه دار دارای گروه های انتهایی اسیدی و بازی بر پایه نانو ذرات اصلاح شده توسط ترکیب سیلان دار جهت حذف یون های فلزی سنگین از آب در شرایط آزمایشگاهی می باشد. همچنین عوامل موثر در حذف یونهای فلزی سنگین توسط جاذب کامپوزیتی مانند مقدار جاذب،غلظت اولیه،زمان تماس و pH مورد مطالعه قرار گرفت.در این تحقیق، در ابتدا نانوذره گرافن اکسید توسط روش هامر سنتز شد و این نانو ذره توسط ترکیب سیلانی 3-(تری اتوکسی سیلان)پروپیل آمین اصلاح ساختاری شد و سپس نانوذره اصلاح شده با ترکیب دی آمینوبنزوییک اسید واکنش داد و پلیمر پر انشعاب با گروه های انتهایی آمینی سنتز شد و در ادامه پلیمر پر انشعاب با گروه های انتهایی آمینی سنتز شده با مالییک انیدرید واکنش داد و دسته دیگر از پلیمرها با گروه های انتهایی اسیدی تهیه شد.و سپس پلیمرهای پر انشعاب با گروه های انتهایی اسیدی یا آمینی به عنوان جاذب برای حذف فلزات سنگین مورد استفاده قرار گرفتند. پلیمرهای انشعاب دار سنتز شده به دلیل دارا بودن جایگاه های پر انشعاب جهت حذف یون های فلزی کروم و جیوه از آب می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. برای بررسی کارایی جاذب کامپوزیتی، پارامترهای مختلف نظیر pH محلول، مقدار جاذب، غلظت اولیه و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. برای تایید و شناسایی ساختار جاذب ها از دستگاه FT-IR و همچنین برای بررسی ریخت شناسی جاذب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) استفاده شد. داده های آزمایشگاهی و نتایج مربوطه با استفاده از مدل های ایزو ترم و سینتیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.فرآیند جذب مربوط به هر دو یون کروم و جیوه با مدل سینتیک مرتبه دوم و مدل ایزوترم لانگمویر مطابقت داشت. بهترین بازده برای پلیمر انشعاب دار بر پایه نانو ذره گرافن اکسید مربوط به یون کروم با درصد حذف 98.15 درصد، ظرفیت جذب 32.71 میلی گرم بر گرم،و برای یون جیوه با درصد حذف 87.2درصد و ظرفیت جذب 29.06میلی گرم بر گرم مدت زمان 40 دقیقه، غلظت 40 میلی گرم بر لیتر، دمای °C 25، 6pH= و مقدار جاذب 30 میلی گرم است. حداکثر ظرفیت جذب mg.g-132.71 و 29.06 به ترتیب برای Hg2 + < Cr3 + است.این به این معنی است که جاذب نانوکامپوزیت می تواند به عنوان جاذب قابل استفاده برای حذف یون های فلزات سنگین به کار برده شود.