بررسی تجربی استفاده از نانوذرات مگنتیت پوشیده شده با تری بوتیل فسفات 〖Fe〗_3 O_4@PEG@TBP به عنوان یک جاذب جدید جهت جذب یون‌های زیرکونیم(IV) از محلول‌‌های آبکی مصنوعی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیات علمی

چکیده

در این پژوهش جاذب جدید نانوذره مگنتیت پوشیده شده با تری بوتیل فسفات 〖Fe〗_3 O_4@PEG@TBP، جهت جذب یون‌های زیرکونیم(IV) از محلول آبکی مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر هر یک از عوامل pH اولیه، غلظت جاذب، مدت زمان تماس و غلظت اولیه زیرکونیم بر تغییرات درصد جذب بررسی شد. جذب زیرکونیم به وسیله نانوذرات 〖Fe〗_3 O_4@PEG@TBP در pH های مختلف متفاوت و بهترین نتیجه مربوط به pH 0/6 بود. در بررسی‌های سینتیکی، تعادل جذبی در مدت زمان تقریبا 10 دقیقه بدست آمد و داده‌های تجربی به خوبی با مدل شبه مرتبه دوم برازش شد و ظرفیت‌های تعادلی جذبی محاسبه شده با این مدل تقریبا با مقادیر تجربی یکسان بودند. در 25 درجه سانتی‌گراد، بیشترین ظرفیت جذبی زیرکونیم به وسیله نانوذرات سنتز شده تقریبا 50 میلی‌گرم بر گرم بود. ایزوترم جذب در دمای 25 درجه سانتی‌گراد رسم شد. از محلول‌های سدیم استات، سدیم نیترات، سدیم فلوئورید و آمونیوم اگزالات جهت دستیابی به عاری‌سازی مناسب استفاده شد. با استفاده از محلول 5/0 مول بر لیتر سدیم فلوئورید تقریبا 100 درصد یون‌های جذب شده، واجذب شدند. تحقیق حاضر نشان داد که روش جداسازی حاضر روشی سریع، آسان و با راندمان بالا برای جذب زیرکونیم از محلول‌های آبکی.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Using TBP-Coated Magnetite Nanoparticles 〖Fe〗_3 O_4@PEG@TBP as a New Adsorbent of Zr (IV) Ions from Aqueous Synthetic Solutions

چکیده [English]

In this study, removal of Zr (IV) from aqueous solutions was investigated using magnetic 〖Fe〗_3 O_4@PEG@TBP nanoparticles as a new adsorbent. Experiments were conducted to study the effects of initial pH, amount of adsorbent, shaking time and initial Zr (IV) concentrations on zirconium sorption efficiency. The sorption of zirconium on 〖Fe〗_3 O_4@PEG@TBP nanoparticles was pH dependent, and the optimal pH was 6.0. In kinetics studies, the sorption equilibrium was reached within 10 min, and the experimental data were well fitted by the pseudo-second-order model, and the equilibrium sorption capacities calculated by the model were almost the same as those determined by experiments. The maximum zirconium sorption capacity onto magnetic nanoparticles was estimated to be about 52 mg/g at 25 C. Sodium acetate, sodium nitrate, sodium fluoride and ammonium oxalate were used as desorbing agents. The highest values of zirconium desorption (100 %) was achieved using 0.5 M sodium fluoride as the desorbing agent. Present study suggested that this method is simple, fast separation and with high efficiency method for removal of zirconium from aqueous solutions by using magnetic nanoparticles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zirconium (IV)
  • Magnetite Nanoparticles (MNPs)
  • Tri Butyl Phosphate (TBP)