|
|
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۳۴، شماره ۴، صفحات ۳۵۹-۳۷۱
|
|
|
| عنوان فارسی |
مطالعه سازوکار و سینتیک جذب از محلول آبی دارای یون‌های روی و مس با لیگنین کرافت کربوکسی‌متیل‌دارشده |
|
| چکیده فارسی مقاله |
فرضیه: جاذب‌های بر پایه لیگنین یکی از مواد متداول برای حذف فلزات سنگین در تصفیه پساب‌ها و برای جذب فلزات در استخراج آن‌ها از معادن هستند. بنابراین به‌نظر می‌رسد، لیگنین صنعتی و به‌ویژه مشتق کربوکسی متیل‌دارشده آن قابلیت جذب کاتیون‌های روی و مس در محلول آبی دارای هر دو کاتیون را در شرایط عملیاتی مختلف داشته باشد.روش‌ها: ابتدا، لیگنین در اثر واکنش با سدیم کلرواستات، کربوکسی متیل‌دار شد. آزمون‌های شناسایی شامل طیف‌نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، طیف‌نمایی رزونانس مغناطیسی هسته پروتون (1H NMR)، تیترکردن اسید-باز، تعیین pHpzc (نقطه pH با بار صفر) و پتانسیل زتا به‌منظور شناسایی نمونه انجام شد. همچنین، برای تعیین غلظت یون‌ها از آزمون جذب اتمی استفاده شد.یافته‌ها: نتایج آزمون‌های شناسایی ساختاری نشان داد، در اثر واکنش لیگنین با سدیم کلرواستات، گروه‌های هیدروکسیل آروماتیک لیگنین از بین رفته و غلظت گروه‌های کربوکسیل افزایش یافته است. بنابراین استنباط شد، لیگنین با موفقیت کربوکسی‌متیل‌دار شده است. نتایج جذب یون‌های روی (II) و مس (II) نشان داد، بیشترین جذب مس در مقایسه با روی در مجاورت جاذب لیگنین اصلاح‌شده در pH نزدیک به 4 اتفاق می‌افتد. نتایج مطالعات سینتیکی نشان داد، جذب هر دو یون از مدل سینتیکی شبه‌درجه دوم پیروی می‌کنند. در مطالعات هم‌دما، مدل Sips بهترین عملکرد را برای هر دو نمونه لیگنین و لیگنین اصلاح‌شده داشت. بیشترین ظرفیت جذب یون روی و مس برای لیگنین کربوکسی متیل‌دارشده، به‌ترتیب 0.25 و 0.37mmol/g به‌دست آمد که نسبت به لیگنین بهبود شایان توجهی نشان داد. اما، گزینش‌پذیری مس کاهش داشت. این بهبود می‌تواند به‌طور عمده به‌دلیل افزایش در موقعیت‌های فعال روی لیگنین کربوکسی‌متیل‌دارشده باشد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
جذب سطحی، لیگنین، کربوکسی متیل‌دار کردن، تبادل یون، یون‌های مس(II) و روی(II)، |
|
| عنوان انگلیسی |
Adsorption from Aqueous Solution Containing Zinc and Copper Ions with Carboxymethylated Kraft Lignin: Mechanism and Kinetic Study |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Hypothesis: Lignin-based adsorbents are one of the common materials for removal of heavy metal ions in wastewater treatment and the adsorption of metals extracted in mines. Therefore, it seems that industrial lignin and its carboxymethylated derivative are able to adsorb zinc and copper cations from aqueous solutions under different operating conditions.Methods: Firs, industrial lignin was carboxymethylated by reacting with sodium chloroacetate. After carboxymethylation of lignin, the characterization tests including FTIR spectroscopy, 1H NMR spectroscopy, acid-base titration, pHpzc (pH point of zero charge) and zeta potential tests were performed. Concentration of ions in aqueous solutions was determined by atomic adsorption technique.Findings: The results of structural characterization tests showed that the reaction of lignin with sodium chloroacetate removed the aromatic hydroxyl groups of lignin, while the concentration of carboxyl groups increased. Thus, it was found that lignin was carboxymethylated successfully. The results of zinc (II) and copper (II) ions adsorption showed that the maximum adsorption of copper ion in comparison with zinc ion occurs in the presence of the modified industrial lignin adsorbent at a pH close to 4. The kinetic study results showed that the adsorption of both ions follows a pseudo second-order model. In the isotherm studies, the Sips model showed the best performance for both the industrial and modified lignin samples. Maximum adsorption capacities for the zinc and copper ions by carboxymethylated lignin were observed to be 0.25 and 0.37 mmol/g, respectively, showing a significant improvement in comparison with unmodified kraft lignin. However, selectivity of the copper ion decreased in contrast. This improvement could be mainly attributed to the significant increase in active sites on carboxymethylated lignin. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
جذب سطحی, لیگنین, کربوکسی متیل‌دار کردن, تبادل یون, یون‌های مس(II) و روی(II) |
|
| نویسندگان مقاله |
مهدی عبداللهی |
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی فرایندهای پلیمریزاسیون، صندوق پستی 143-14115
آریا گرزین مطائی |
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی فرایندهای پلیمریزاسیون، صندوق پستی 143-14115
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jips.ippi.ac.ir/article_1829_0a42381b90ae6ce64e5d8cffdb89b269.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|