حذف کاتیون های کادمیم و روی از محلول های آبی با استفاده از دو جاذب جدید n2,n6-di(thiazol-2-yl)pyridine-2,6-dicarboxamide) dpd) و نانوذرات مغناطیسی آهن پوشش دار شده توسط dpd

در این پایان نامه، دو پروژه تحقیقاتی مورد مطالعه قرار گرفته است، در تحقیق اول از ترکیب n2,n6-di(thiazol-2-yl)pyridine-2,6-dicarboxamide (dpd) که توسط گروه تحقیقاتی دکتر عبدالملکی و دکتر زرگوش سنتز شد برای حذف کاتیون های cd2+ و zn2+ از آب استفاده شد. همچنین ساختار ترکیب dpd توسط طیف سنجی مادون قرمز (ft-ir)، رزونانس مغناطیسی هسته (nmr) و آنالیز عنصری مورد تأیید قرار گرفت. در بخش دوم نانو ذرات مغناطیسی fe3o4 به روش هم رسوبی سنتز شد. سپس خواص نانوذرات مغناطیسی تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) مورد مطالعه قرار گرفت. اندازه ذرات fe3o4 برابر nm 35-10 تعیین گردید. سپس نانو ذرات مغناطیسی fe3o4 با استفاده از dpd پوشش دار گردید و نانوکامپوزیت fe3o4@dpd تهیه شد. قابلیت حذف یون-های فلزات سنگین (cd2+ و zn2+) از آب، توسط ترکیبdpd و نانوکامپوزیت مورد مطالعه قرار گرفت در این راستا اثرات ph، زمان تماس، غلظت یون فلزی، دما و الکترولیت زمینه بر خواص جذبی هر دو جاذب مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر ظرفیت جذب برای cd2+ و zn2+ به صورت مجزا با جاذب dpd به ترتیب 5 ± 128 و 4 ±90 میلی¬گرم بر گرم و برای جاذب fe3o4@dpd به ترتیب 8 ±149 و6 ±112 میلی¬گرم بر گرم بدست آمد. حضور گروه های الکترون دهنده گوگرد و نیتروژن در سطح ترکیب dpd سنتز شده نه تنها باعث افزایش ظرفیت جذب جاذب شده بلکه موجب کاهش مزاحمت جذب یون های فلزی قلیایی خاکی نیز شده است. این اثر احتمالا به برهم کنش های قوی نرم_نرم میان سایت های گوگرد و نیتروژن dpd و یون های فلزی سنگین برای تشکیل کمپلکس، مربوط می باشد. با بررسی ایزوترم ها و سینتیک جذب مشخص شد که جذب یون های فلزی به واسطه تشکیل کمپلکس میان سایت های فعال جاذب و یون های فلزی سنگین انجام می گیرد. آزمایش های واجذب تحت شرایط ناپیوسته انجام گرفت و نشان داد که هر دو جاذب قابلیت استفاده مجدد برای حذف یون های فلزات سنگین را دارند. همچنین جهت بررسی توانایی جاذب های dpd و fe3o4@dpd برای حذف کاتیون های cd2+ و zn2+ در حضور سایر کاتیون های فلزات سنگین حذف رقابتی کاتیون های cd2+ و zn2+ در حضور co2+، ni2+، pb2+ و hg2+ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در غلظت های برابر از کاتیون های هدف و سایر کاتیون ها ظرفیت جذب dpd برای +cd2 در حضور co2+، ni2+، pb2+ و hg2+ به ترتیب 115، 108، 99 و 103 میلی گرم بر گرم و برای +zn2 به ترتیب 83، 79، 74 و 71 میلی گرم بر گرم بود. ظرفیت جذب کاتیون +cd2 توسط جاذب fe3o4@dpd در حضور co2+، ni2+، pb2+ و hg2+ به ترتیب 131، 128، 124 و 116 میلی گرم بر گرم و برای +zn2 به ترتیب 106، 98، 85 و 84 میلی گرم بر گرم بود. به منظور ارزیابی توانایی کاربردی جاذب های تهیه شده برای حذف یون های فلزات سنگین از نمونه های پساب صنایع مهمات¬سازی (مهام) و رنگ سازی (حسام) استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که dpd و نانوکامپوزیت fe3o4@dpd جاذب های خوبی برای حذف یون های فلزات سنگین از پساب های صنعتی می¬باشند.