نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فرزاد وزیری علمدارلو ¹
• فاضل ضحاکی فر ²
• نفیسه سالک ²

¹ گروه فیزیک،دانشکده علوم، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران

² پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی 8486-11365، تهران-ایران

چکیده

در این تحقیق، جاذب گرافن اکساید (GO) با روش هامرز اصلاح‌شده تهیه گردید و با آمینومتیل فسفنیک اسید عاملدار شده و بکارگیری آن در جذب یون‌های استرانسیم از محلول‌های آبی در فرایند ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت.

مشخصه‌یابی جاذب‌ها با TEM و FT-IR انجام گرفت. تصاویر TEM گرافن اکساید عاملدارشده نشان داد که ورقه‌های شفاف گرافنی به صورت موج‌دار تشکیل شده‌اند. همچنین طیف FT-IR نشان داد که گرافن اکساید به خوبی با آمینومتیل فسفنیک اسید عاملدار شده و گروه‌های عاملی اکسیژن‌دار کاهش یافته است.

برهمکنش پارامترهای pH، مقدار جاذب، و دما با استفاده از طراحی آزمایش روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفته است. مدل درجه دوم به خوبی با داده‌های آزمایشگاهی مطابقت داشت. نتایج نشان داد که خطای سیستماتیک در انجام آزمایش‌ها وجود ندارد و صحت‌سنجی مدل با آزمایش‌های تصادفی نشان‌دهنده خطای کم مقادیر پیش‌بینی‌شده توسط مدل بود. داده‌های سینتیکی با سه مدل شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و دو نمایی آنالیز شد و داده‌های آزمایشگاهی تطابق بهتری با مدل شبه مرتبه دوم داشت. نتایج تحقیق نشان داد که گرافن اکساید عاملدارشده با آمینومتیل فسفنیک اسید قابلیت خوبی برای جذب استرانسیم از محلول‌های آبی دارد.

کلیدواژه‌ها

• گرافن اکساید عاملدار شده؛ استرانسیم
• روش سطح پاسخ
• آمینومتیل فسفنیک اسید؛ محلول آبی

موضوعات

• چرخه سوخت هسته‌ای و مواد سوختی

عنوان مقاله [English]

Study functionalized graphene oxide performance for strontium adsorption from aqueous solutions using response surface methodology

نویسندگان [English]

• Farzad Vaziri Alamdarloo ¹
• Fazel Zahakifar ²
• Nafise Salek ²

¹ Physics department, Faculty of sciences, Farhangian university, Tehran, Iran.

² Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O. Box: 11365-8486, Tehran-Iran.

چکیده [English]

In this study, graphene oxide (GO) adsorbent was prepared by modified Hummer’s method and functionalized with aminomethyl phosphonic acid and its application for the adsorption of Sr ions from aqueous solutions in a batch sorption process was investigated.

Adsorbents were characterized by TEM and FT-IR. The TEM images of functionalized graphene oxide showed that the transparent sheets of graphene are formed in a wavy form. The FTIR spectrum revealed that graphene oxide was well functionalized with aminomethylphosphinic acid and oxygenated functional groups were reduced.

The interaction of pH, adsorbent dosage, and temperature parameters has been investigated with response surface methodology. The quadratic model corresponds well with the experimental data. The results illustrated that there is no systematic error in the experiments and the verification of the model with random experiments showed a low error of the values predicted by the model. The kinetic data were analyzed by Pseudo-first-order, Pseudo-second-order and Double- exponential kinetic models and experimental data was fitted well by Pseudo-second-order kinetic model. The research results showed that graphene oxide functionalized with aminomethylphosphinic acid has a good ability to strontium adsorption from aqueous solutions.

کلیدواژه‌ها [English]

• Functionalized Graphene Oxide
• Strontium, Response Surface Methodology
• Aminomethylphosphonic Acid
• Aqueous Solution