نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده نفت و مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، صندوق پستی 14515/775 ، تهران ایران

2 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی3486-11365 ، تهران ـ ایران

3 پژوهشکده مواد و سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی 8486- 11365 ، تهران ایران

چکیده

در این تحقیق، ابتدا سطوح مزو حفره سیلیسی کروی SBA-15 با ترکیب پتاسیم مس هگزاسیانوفرات ([KCu(Fe(CN)6)]) اصلاح شد. سپس از آن به عنوان یک مبادله گر یونی نانوکامپوزیتی جدید، جهت جذب سزیم از محلول آبی مورد استفاده قرار گرفت. شناسایی ساختار نانوکامپوزیت سنتز شده با تکنیک‌‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، پراش پرتو ایکس(XRD)، جذب و واجذب نیتروژن (BET) و طیف سنجی مادون قرمز(IR) مورد ارزیابی قرار گرفت. اثر پارامترهای pH، زمان تماس و غلظت بر میزان جذب مورد مطالعه قرار گرفت. داده‌‌های غلظت تعادلی با مدل‌‌های لانگمویر، فروندلیچ و تمکین بررسی شد. نتایج ارزیابی‌ها مطابقت خوبی با مدل لانگمویر داشت که نشان می‌داد فرایند جذب یون‌‌های سزیم به صورت تک لایه است. همچنین مدل شبه مرتبه دوم مدل مناسبی برای توصیف رفتار سینتیکی جذب سزیم بود. بیشینه ظرفیت جذب تعادلی برای این نانوکامپوزیت 4/46 میلی گرم بر گرم نانوکامپوزیت به دست آمد.
کلمات کلیدی: سزیم، هگزاسیانوفرات، SBA-15 کروی

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Layer by Layer Modification of Mesoporous Silica Surfaces with Potassium Copper Hexacyanoferrate Compound and Its Cesium Ion Adsorption Behavior

نویسندگان [English]

  • Sh. Amin 1
  • S.A. Alavi 1
  • H; Yousefnia 2
  • H. Aghayan 3

1 Faculty of Oil and Chemical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, P.O.Box: 775/14515, Tehran, Iran

2 Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, P. O. Box 11365-3486, Tehran, Iran

3 Materials and Nuclear Fuel Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran, Iran

چکیده [English]

In this work, the surfaces of spherical mesoporous silica were modified with potassium copper hexacyanoferrate ([KCu(Fe(CN)6)]), then employed as a new ion exchanger nanocomposite to adsorb cesium ion from aqueous solution. The materials have been characterized by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), X-ray diffraction (XRD), N2 adsorption-desorption isotherms (BET), and FTIR spectroscopy. The effect of contact time, pH, and initial concentration of the solution on adsorption efficiency were studied. The equilibrium concentration data were analyzed by Langmuir, Freundlich, and Tempkin isotherm models. The data was in good agreement with the Langmuir model showing cesium adsorption process was monolayer. The pseudo-second-order model was the adequate model to describe cesium uptake kinetic behavior, and the maximum equilibrium adsorption capacity for the nanocomposite was 46/4 (mg/g).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cesium
  • Hexacyanoferrate
  • Spherical SBA-15