استفاده از نانوکامپوزیت الیاف کربنی/ZIF-8 جهت جداسازی سورفکتانت CTAB از آب، مطالعات ایزوترم و سینتیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

هدف این پژوهش، تولید نانوماده متخلخل با سطح ویژه بالا جهت افزایش ظرفیت جداسازی سورفکتانت کاتیونی ستیل تری متیل آمونیوم برمید (Cetyltrimethylammonium Bromide, CTAB) از آب است. در راستای این هدف، نانوکامپوزیت‌ مزو و میکرو متخلخل الیاف‌کربنی/ ZIF-8بدون استفاده از سورفکتانت با روش ساده و مقرون به صرفه سنتز رسوبی به صورت درجا با خاصیت فوق آبگریزی و سطح ویژه بالا تولید شد. مهم‌ترین خصوصیات نانوکامپوزیت‌ از جمله تصاویر ریخت‌شناسی، بلورشناسی، اندازه ذرات، سطح ویژه، پیوندهای شیمیایی و ... ارزیابی شد. طبق یافته ها، ذرات ZIF-8 با اندازه بلوری nm 27 حاصل شد. متوسط اندازه 30 تا 50 نانومتر برای ذراتZIF-8 حاصل شد. سطحی زبر با ضخامت پوشش ZIF-8 بین 1/0-2 میکرون برای نانوکامپوزیت الیاف‌کربنی/ZIF-8 حاصل شد. آنالیزهای ظرفیت نانوکامپوزیت‌ به صورت کمی و کیفی با روش‌های استاندارد مطالعه شد. باتوجه به یافته‌های تحقیق، حداکثر جذب mg/g 388 برای سورفکتانت‌ توسط نانوکامپوزیت‌ الیاف‌کربنی/ZIF-8 با سطح ویژه m2/g 260 و تخلخل میکروحفره‌ها و مزوحفره‌ها با اندازه متوسط nm 6/1 و 8/3 حاصل شد. فوق آبگریزی نانوکامپوزیت‌ الیاف-کربنی/ZIF-8 با زاویه ترشوندگی با آب °150 و برخوردهای الکترواستاتیک به عنوان مکانیزم های غالب جداسازی سورفکتانت شناخته شد. عملکرد جاذب در سیستم‌های استاتیکی و دینامیکی با اثر پارامترهای مختلف در این پژوهش بررسی شد. مدلسازی ایزوترم‌‌ و سینتیک بررسی شد که مکانیزم جذب سورفکتانت روی جاذب توسط مدل ایزوترم جذب لانگمویر تفسیر شد و سینتیک مرتبه اول، مکانیزم کنترلی رفتار جاذب در طول زمان است.

کلیدواژه‌ها

نشریه علوم و مهندسی جداسازی
دوره 14، شماره 1
شهریور 1401
صفحه 35-54

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار