حذف یون‌ آرسنیک (V) از محلول‌های آبی توسط نانو حفرۀ سیلیکاتی MCM-48 عامل‌دار شده با APTMS در سیستم ناپیوسته

Abstract

هدف از مطالعۀ حاضر حذف As (V) از محلول­های آبی با استفاده از مادۀ نانوحفرۀ سیلیکاتی MCM-48 عامل دار شده با <br /> 3-آمینوپروپیل‏تری‏متوکسی­سیلان در سیستم ناپیوسته است. ساختار جاذب MCM-48 تولید شده به روش سل-ژل با استفاده از آنالیزهای تفرق اشعۀ ایکس، جذب- واجذب گاز نیتروژن، آنالیز وزن سنجی حرارتی، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی عبوری مادون قرمز فوریز مورد بررسی قرار گرفت. اثر متغیرهای وابسته شامل pH، غلظت اولیۀ یون آرسنیک، دوز جاذب، زمان تماس و دما مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به‏دست آمده نشان داد که ذرات MCM-48 دارای اندازه­ای در دامنۀ 400 تا nm 500 هستند و ساختار کروی داشته و با میانگین اندازۀ حفرات حدود nm 44/2، میزان سطح ویژه m².g^-1 1326 و حجم کل حفرات cm³.g^-1 11/1 بوده است. نتایج جذب سطحی نشان داد که شرایط بهینۀ حذف As (V) توسط NH₂-MCM-48 برای متغیرهای pH، غلظت اولیۀ آرسنیک و دوز جاذب به ترتیب 2، mg.L^-1 50 و g.L^-1 1 بوده است. به­علاوه، مطالعات ترمودینامیک نشان دهندۀ طبیعت گرماگیر و خودبخودی بودن فرآیند جذب بود. مطالعات سینیتیک نشان داد که داده­های تجربی برازش بهتری با مدل سینتیکی شبه مرتبۀ دوم دارند. از طرف دیگر، از دو مدل هم دمایی استفاده شدۀ مدل لانگمایر برازش بهتری با داده‏های تجربی داشته است.