سنتز کامپوزیت زانتان/ایتاکونیک اسید/خاک رس و بررسی ساختاری و کاربردی آن در حذف یون مس (II) از محلول آبی

Abstract

<em>در این پژوهش هیدروژل‌های کامپوزیتی زانتان ـ پیوند ـ ایتاکونیک اسید (XG-g-IA/clay) با استفاده از سه نوع خاک رس مونت مورلونیت (MMT)، بنتونیت (BT) و کائولونیت (KT) برای اولین بار سنتز و برای جذب کاتیون مس از محلول آبی مورد استفاده قرار گرفتند. نتیجه­ های طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ پیش و پس از فرایند جذب، مشارکت خاک رس و مونومر ایتاکونیک اسید را درون هیدروژل کامپوزیت ثابت کرد و نشان داد که گروه‌های کربوکسیلات نقش به سزایی در جذب کاتیون مس از محلول آبی دارد. نتیجه ­های ریزنگاره‌های میکروسکوپ الکترونی سطح جاذب نشان داد که ساختار ناهموار سطح جاذب پس از جذب کاتیون‌های مس هموارتر شد. پراکنش لایه نانوذره­ های خاک رس در ماتریس پلیمر و افزایش سطح موثرجاذب به ترتیب توسط آزمون پراش پرتو ایکس و آزمون BET تعیین شد. بر اساس نتیجه­ های مدل­ های هم ­دما، داده‌های آزمایشگاهی جذب بیش ­ترین تطابق را با مدل همدمای لانگ مویر نشان دادند و برای هیدروژل‌‌های کامپوزیتی XG-g-IA/BT،XG-g-IA/MMT و XG-g-IA/KT در دمای °C45 و 5=pH ، بیش­ ترین ظرفیت جذب به ترتیب 62_/133، 96_/131 و mg/g68_/125 به­ دست آمد. داده‌‌های آزمایشگاهی هر سه هیدروژل سنتز شده به خوبی با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم برازش شد. مقدارهای منفی انرژی آزاد استاندارد گیبس و مثبت انتروپی برای هر سه هیدروژل کامپوزیتی نشان داد که فرایند جذب خودبه‌خودی و دلخواه است.</em>