استفاده از اکسید گرافن مغناطیسی آمین دار سنتز شده از گیاه Typha latifolia برای حذف سرب به روش سطح پاسخ

امروزه آلودگی محیط زیست و کاهش آب شیرین قابل دسترس، از مهم ترین مشکلات محیط زیستی ناشی از افزایش شهرنشینی و صنعتی شدن است. بر این اساس، هدف از انجام این پژوهش، سنتز گرافن اکسید مغناطیسی آمین دار ) mGO-NH۲) از ساقه گیاه آبزی لویی Typha latifolia به عنوان جاذب فلز سرب به روش سطح پاسخ (RSM) بود. در این پژوهش، گرافن از ساقه گیاه آبزی لوئی Typha latifolia به روش راکتور حرارتی CVD سنتز و پس از انجام مراحل اکسیداسیون و مغناطیسی، با گروه های عاملی آمین، عامل دار شد. سپس به منظور حصول اطمینان از سنتز نانوجاذب، ویژگی های ساختاری آن توسط آنالیزهای FTIR، AFM،Raman ، SEM، ZETA potential و pHZPC بررسی شد. در ادامه، پس از بهینه سازی فاکتور pH، تاثیر هریک از فاکتورهای زمان (X۱)، غلظت سرب (X۲) و مقدار جاذب (X۳)، بر کارایی اکسیدگرافن مغناطیسی آمین دار شده (mGO-NH۲) در حذف یون های سرب از محلول آبی، به وسیله معادله درجه دوم به روش RSM و طرح مرکب مرکزی (CCD) بررسی شد. بر اساس نتایج حاصل از تصویر SEM، تصویر AFM، آنالیز Raman و طیف FTIR، سنتز نانوجاذب تایید شد. مقدار بیشینه ظرفیت جذب برابر mg/g۲۹/۱۶۴ (mg۲۰= X۳، mg/L۲۰ = X۲ و min۱۲۰ = X۱) حاکی از هم راستا بودن نتایج آزمایش ها با مقدار پیش بینی شده مدل بود. بر اساس مدل فروندلیچ و ردلیچ-پیترسون، فرایند جذب نیز از نوع برهم کنش شیمیایی با سطح نامتجانس جاذب بود. پژوهش ترمودینامیک نیز حاکی از گرماگیر بودن فرایند جذب بود. نتایج این بررسی نشان داد که ساقه گیاه لویی می تواند به عنوان گزینه مناسبی در سنتز گرافن مورد استفاده قرار گرفته و mGH-NH۲ حاصل، کارایی موثری در جذب یون های سرب از محلول های آبی دارد.

Keywords:

ایزوترم جذب , ترمودینامیک جذب , جذب سطحی , طرح مرکب مرکزی