سنتز پلیمر جدید پلی آمیک هیدرازید و تهیه نانوکامپوزیت های مغناطیسی آن و کاربرد آن ها در حذف کاتیون های cd2+ وpb2+ از پساب های صنعتی
چکیده
در این پروژه تحقیقاتی، پلیمر جدید پلی آمیک هیدرازید(pah) از واکنش پلیمر شدن تراکمی مول به مول ترفتالوهیدرازید و پیروملتیک دی انیدرید در حلال dmso تهیه شد. با بررسی طیف سنجی مادون قرمز (ft-ir) و رزونانس مغناطیسی هسته (nmr) ساختار پلیمر جدید تأیید شد. سپس نانوذرات مغناطیسی مگنتیت (fe3o4) به روش هم رسوبی تهیه شد. مشخصات نانوذرات مغناطیسی تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، ft-ir و آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر tem قطر نانوذرات fe3o4 را حدود 15-5 نانومتر نشان داد. سپس نانوکامپوزیت fe3o4@pah از واکنش بین pah و نانوذرات fe3o4 با روش کمک شده اولتراسونیک تهیه شد. قابلیت حذف یون های فلزات سنگین pb2+ و cd2+ از محلول، توسط پلیمر pah و نانوکامپوزیت fe3o4@pah بررسی شد. همچنین اثر ph، زمان تماس، غلظت یون فلزی، دما و الکترولیت زمینه بر خواص جذبی هر دو جاذب مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر ظرفیت جذب برای pb2+ و cd2+ با جاذب pah به ترتیب 119 و 56 میلی گرم بر گرم و برای جاذب fe3o4@pah به ترتیب 139 و 103 میلی گرم بر گرم بدست آمد. حضور گروه های کمپلکس کننده آمیدی و کربوکسیلی در سطح هر دو جاذب تهیه شده، موجب کاهش مزاحمت جذب یون های فلزی قلیایی خاکی شد. این اثر احتمالاً به برهمکنش های قوی نرم- نرم میان سایت های آمیدی در سطح جاذب های سنتز شده و یون های فلزی سنگین برای تشکیل کمپلکس، مربوط می باشد. با بررسی سینتیک و ایزوترم های 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 تا 4 مرحله برای حذف یون های فلزات سنگین را دارند. 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 به دست آمده نشان دادکه پلیمر pah و نانوکامپوزیت fe3o4@pah می توانند به عنوان جاذب های کارآمد برای حذف یون های فلزات سنگین از پساب های صنعتی مورد استفاده قرار گیرند.