حذف و بازیابی توریم از محلول‌های آبی با استفاده از نانو ذرات تیتانوسیلیکات اصلاح‌شده با 3- آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 عضو هیئت علمی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای- سازمان انرژی اتمی ایران

10.22034/jest.2018.17774.2650

چکیده

زمینه و هدف:
آلودگی فلزات سنگین تبدیل به یکی از جدی‌ترین مشکلات زیست محیطی امروز شده است، و استفاده از نانوذرات اصلاح شده با گروه عاملی آمین برای رفع آلودگی از پس‌آب‌های صنعتی برای حفاظت از محیط زیست و بازیابی فلزات با ارزش یک جای-گزین بالقوه برای فن‌آوری‌های آمایش موجود ارایه می‌دهد. در مطالعه‌ی حاضر، کارایی جذب نانوذرات تیتانوسیلیکات (TS) اصلاح شده با 3- آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان (APTES) برای توریم (IV) از محلول‌های آبی مورد مطالعه قرار گرفت.
روش بررسی: توانایی و قابلیت نانوذرات تیتانوسیلیکات اصلاح شده با 3- آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان، برای بازیابی توریم از محیط نیتراتی در روش ناپیوسته مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از روش سطح پاسخ بر اساس طرح مرکب مرکزی تأثیر متغیرهای فرایندی pH محلول، غلظت اولیه‌ی توریم (IV)، مقدار جاذب و دما بر فرایند جذب توریم ‌(IV) از محلول-های آبی مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: تحلیل واریانس نشان داد که متغیرهای pH، غلظت اولیه‌ی توریم‌‌ (IV)، مقدار جاذب و دما بر ظرفیت جذب تأثیرگذارند درحالی‌که برهم‌کنش‌های بین متغیرها تأثیر چندانی بر ظرفیت جذب ندارند. بیش‌ترین میزان ‌جذب توریم ‌(IV) در شرایط pH برابر با 9/4، غلظت اولیه‌ی 250 میلی‌گرم بر لیتر توریم و مقدار جاذب 1 گرم بر لیتر در مدت زمان 25 ساعت برابر 04/83 میلی‌گرم بر گرم بود. مقادیر محاسبه شده‌ی پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که فرآیند جذب توریم خودبه‌خودی و گرماگیر بوده و دارای سازوکار فیزیکی است. بازیابی جاذب با استفاده از محلول نیتریک اسید 5/0 مولار نشان ‌داد که بعد از 5 مرحله جذب- واجذب، ظرفیت جذب جاذب حدود ‌%30 کاهش می‌یابد.
بحث و نتیجه گیری: یافته‌ها نشان داد که نانوذرات اصلاح‌شده با 3- آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان می‌توانند به عنوان گزینه‌ای مناسب، ارزان و دوستدار محیط زیست برای حذف و بازیابی توریم از محلول‌ها و محیط‌های آبی مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات