نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیئت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای

2 دانشگاه سمنان

3 هیئت علمی پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای

4 عضو هیات علمی پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای

5 کارشناس پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای

چکیده

دراین پژوهش ابتدا گرافن اکسید به روش هامر تهیه گردید و سپس نانو ذرات نیکل هگزاسیانو فرات روی آن تثبیت شد. محصول به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) مشخصه یابی شد. نتایج این مشخصه یابی، موفقیت آمیز بودن تهیه گرافن اکسید و تثبیت نانوذرات بر روی آن را تایید کردند. سپس ترکیب گرافن اکسید-نیکل هگزاسیانو فرات برای جذب یون استرانسیم از محیط آبی به روش پیمانه‌ای استفاده شد. اثر پارامترهای مهم مانند pH، زمان و غلظت اولیه استرانسیم برروی میزان جذب بررسی شد. بررسی اثر pH نشان داد که جذب استرانسیم در محدوده 1 تا 7 افزایش یافته و بعد از رسیدن به حداکثر جذب، ثابت و یا به طور ناچیزی کاهش می‌یابد. در شرایط بهینه ظرفیت جذب حدود 140 میلی گرم بر گرم جاذب به دست آمد. داده‌های سینتیکی جذب یون‌های استرانسیم توسط گرافن اکسید اصلاح شده با مدل‌های سینتیکی شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم بررسی و نتایج نشان دادند که داده‌های تجربی مطابقت بهتری با معادله سینتیکی شبه مرتبه دوم دارد. همچنین نتایج نشان می‌دهند که ایزوترم جذبی لانگمویر تطابق بهتری با فرآیند جذب دارد. بنابراین می‌توان گفت که نحوه پراکندگی جاذب در سطح و بین لایه‌ها به صورت هموژن می‌باشد و تثبیت جاذب با روش ذکر شده با پراکندگی مطلوب ذرات جاذب بر بستر گرافن اکسید انجام پذیرفته است. تخمین مقدار فاکتور جداسازی(0<RL<1) با استفاده از نمودار لانگمویر نشان می دهد که فرآیند جذب یون بر روی سطح جاذب مطلوب می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Preparation of graphene oxide and nickel hexacyanoferrate composit for the effective removal of strontium ion from aqueous solution; characterization and application

نویسندگان [English]

  • Taher Yousefi 1
  • noorallah delijeh 2
  • Mehdi parvini 2
  • Hassan aghayan 3
  • Ramin yavari 4
  • Hossein ghasemi mobtaker 5

1 Academic staff, Nuclear Science &amp;amp; Technology Institute

2 semnan university

3 academic staff Nuclear science and technology institute

4 academic staff Nuclear science and technology institute

5 Nuclear science and technology institute

چکیده [English]

In the current work, the graphene oxide was synthesized through Hummer’s method and modified with the nickel hexacyanoferrate nanoparticles. The product was characterized by Scanning Electron Microscope (SEM) and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR). The characterization results confirm successful synthesis of graphene oxide and immobilization of nanoparticles on it. The obtained graphene oxide-nickel hexacyanoferrate (GO-NiHCF) was applied for removal of Sr(II) from aqueous media in batch method. Influence of effective factors such as pH, time and initial concentration of strontium on adsorption was studied. The pH study showed that Sr(II) uptake increases in pH range of 1-7 and the uptake reduces slightly or remain constant at higher pH value. The adsorption capacity under optimum conditions was obtained of about 140 mg g-1 adsorbent. The kinetic data of Sr(II) sorption by GO-NiHCF were investigated by pseudo-first order and pseudo-second order models. The results indicated that the kinetic data are fitted well to the pseudo-second order rate model. The equilibrium data suggest that the data are relatively fitted well to the Langmuir adsorption isotherm. Therefore, it can be understand that dispersion of adsorbents on graphene oxide sheets or interlayer is homogenous. The separation factor(RL) value extracted from Langmuir curve was estimated as 0<RL<1, which it indicates the sorption behavior is favorable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adsorption
  • graphene oxide
  • Nickel Hexacyanoferrate
  • Strontium
  • Adsorbent
  • Wastewater