الکتروسنتز فیلم نانو کامپوزیت PANI@MgO/TiO2 به روش ولتامتری چرخه‌ای و بررسی توانایی آن در حذف یون سرب II از آب

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسالمی، تهران، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد یادگار امام خمینی )ره( شهرری، دانشگاه آزاد اسالمی، تهران، ایران

3 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد یادگار امام خمینی(ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسالمی، تهران، ایران

چکیده

دراین مقاله، مراحل ساخت فیلم نانوکامپوزیت PANI@MgO/TiO2 و عملکرد آن به عنوان جاذب یون سرب II از محلول آبی، گزارش شده است. نانوکامپوزیت MgO/TiO2 به روش سل-ژل سنتز شد. به منظور ممانعت از پراکندگی نانوکامپوزیت ساخته شده در محیط، به روش ولتامتری چرخه‌ای در محیط فسفریک اسید و پتاسیم کلرید با غلظت 5/0 مولار به عنوان الکترولیت حامل، فیلم نانوکامپوزیت PANI@MgO/TiO2 بر روی الکترود گرافیت، در محدوده پتانسیل 2/0- تا 1 ولت سنتز شد. برای بررسی میکروساختار فیلم حاصل، از روش‌های مختلفی استفاده شد. الگوی XRD، وجود منیزیم اکسید و تیتانیوم دی‌اکسید بلورینه شده در نانوکامپوزیت ساخته شده را تایید کرد. تصویر FESEM نشان داد نانوکامپوزیت به صورت ذرات کروی یکنواخت با میانگین قطر 61 نانومتر تشکیل شده و آنالیز EDX وجود عناصر منیزیم، تیتانیوم و اکسیژن را تائید کرد. طیف‌های FT-IR ریز ساختار مورد انتظار را نشان داد. نانو جاذب ساخته شده برای حذف یون سرب II از محلول آبی به کار رفت و عوامل مؤثر بر حذف، بهینه‌سازی شد. دمای 25 درجه سانتی‌گراد، مدت تماس 15 دقیقه، محدوده pH بین 4 تا 5 و مقدار نانوجاذب 06/0 گرم به عنوان شرایط بهینه برای حذف یون Pb2 به دست آمدند. در این شرایط، ظرفیت جذب برابر با mgion/gsorb 5/48 بدست آمد. همچنین بررسی‌ها نشان داد که حضور یون‌های مزاحم تأثیری بر روند جذب نداشته و توانایی حذف نانو جاذب در نمونه‌های با بافت پیچیده، قابل توجه است. در بررسی ایزوترم‌های جذب مشخص شد که نتایج تعادل با معادلات لانگمویر و فروندلیش مطابقت مناسبی دارد.
 

کلیدواژه‌ها