نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشکدۀ فیزیک، دانشگاه سمنان، سمنان
چکیده
مس از جمله فلزاتی است که برای انسان بسیار مضر است و میتواند منجر به سردرد، افسردگی و اختلالات یادگیری در فرد شود که بسیار مهم و حیاتی است. از طرفی این فلز، زیستتجزیهناپذیر است و مدت زمان طولانی در طبیعت باقی میماند. نانوذرات اکسید فلزی با جذب سطحی بالا میتوانند به عنوان گزینهای مناسب برای حذف مس از پساب کارخانهها مورد استفاده قرار گیرند. در این مقاله نانوذرات آلومینا به عنوان نانوذراتی با جذب سطحی بالا پیشنهاد، سنتز و مورد بررسی قرار میگیرد. همچنین، سنتز بر پایۀ دو پیش‌مادۀ مختلف (آلومینیوم کلرید و آلومینیوم نیترات) انجام شده و تأثیر انتخاب پیشماده بر ویژگیهای ساختاری و نوری نانوذرات آلومینا بررسی میشود. روش سنتز با عصارۀ میخک با توجه به پتانسیل بالای این عصارۀ گیاهی برای بررسی انتخاب شده است. بررسیها نشان میدهد که نانوذرات آلومینا با هر دو پیشماده تولید میشوند و نانوذرات سنتز شده با هر دو پیشماده آمورف هستند. اما در هر حال، انتخاب پیشماده بر روی اندازۀ نانوذرات و ویژگیهای نوری این نانوذرات تأثیر بسزایی دارد. علاوه بر این، بررسی تأثیر انتخاب پیشماده بر حذف کاتیونهای مس در 7/5 = pH نشان میدهد که نانوذرات آلومینا سنتز شده با پیش‌مادۀ آلومینیوم نیترات نسبت به نمونۀ سنتز شده با پیش مادۀ آلومینیوم کلرید بازده حذف مس بهتری دارند و میزان حذف آلایندۀ مس 20 پی پی ام با این پیشماده در زمان 180 دقیقه به 91 درصد میرسد که نشانگر عملکرد عالی نانوذرات سنتز شده در حذف مس است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
The effect of precursor on the alumina nanostructures synthesized by green method for copper ions removal from industrial wastewater
نویسندگان [English]
- Maryam Aliannezhadi
- Zahra Gholizadeh
- Mehrdad Ghominejad
- Fatemeh Shariatmadar Tehrani
Faculty of Physics, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]
Copper is one of the very harmful metals for human’s life, may lead to headaches, depression and learning disabilities, which is a very vital issue. Moreover, this metal is not biodegradable and remains in nature for a long time. Metal oxide nanoparticles with high surface adsorption can be used as a suitable option for copper removal from factory effluents. In this paper, aluminum oxide nanoparticles are proposed, synthesized and investigated as nanoparticles with high adsorption. Also, the synthesis is based on two different precursors (aluminum chloride and aluminum nitrate) and the effect of precursor is investigated on the structural and optical properties of alumina nanoparticles. Studies show that alumina nanoparticles are formed with both precursors, and they are amorphous. However, the choice of precursor has a significant effect on the size of the nanoparticles and the optical properties of these alumina nanoparticles. In addition, the study of the effect of precursor selection on the copper cation removal at pH = 5.7 shows that alumina nanoparticles synthesized with aluminum nitrate have better copper removal efficiency than the sample synthesized with aluminum chloride precursor and the removal of copper contaminants (20 ppm) with this alumina nanoparticles reaches 91% in 180 minutes, which indicates the excellent performance of synthesized nanoparticles in copper removal.
کلیدواژه‌ها [English]
- alumina
- removal of metal contaminants
- green synthesis
- effect of precursor
- M N Lakhan et al., Microbiol. Methods, 173 (2020) 105934.
- S Said, S Mikhail, and M Riad, Sci. Energy Technol. 3 (2020) 344.
- M Hasanpoor, H Fakhr Nabavi, and M Aliofkhazraei, Nanostructures, 7, 1 (2017) 40.
- M V Narayanan and S G Rakesh, in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 402 (2018) 1.
- P Mondal and M K Purkait, Chemosphere 235 (2019) 391.
- Parlinska-Wojtan, J. Depciuch, B. Fryc, and M. Kus-Liskiewicz, Appl. Organomet. Chem. 32, 4 (2018) 1.
- R Deshpande, et al., Colloids Surfaces B Biointerfaces, 79, 1 (2010) 235.
- G D Kulkarni et al., in Journal of Physics: Conference Series 1644 (2020) 1.
- F A Khan, et al., J. Biomater. 2018 (2018) DOI:10.1155/2018/8479439.
- D F Cortés-Rojas, et al., Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 4, 2 (2014) 90.
- P Daraei et al., Memb. Sci. 415–416 (2012) 250.
- M Ince and O Kaplan Ince, “in Biochemical Toxicology - Heavy Metals and Nanomaterials”, IntechOpen, (2020).
- M Amin, A Alazba, and U Manzoor, Advances in Materials Science and Engineering, 54 (2014) 786–789.
- D Karabelli et al., Eng. Chem. Res. 47, 14 (2008) 4758.
- M Hasanpoor, H Fakhr Nabavi, and M Aliofkhazraei, Nanostructures, 7, 1 (2017) 40.
- A Panneerselvam, J Velayutham, and S Ramasamy, IET Nanobiotechnology, 15, 2 (2021) 164.
- Y Shimokawa et al., Ceram. Soc. Japan, 123, 1435 (2015) 106.
- R Romero Toledo, et al., Sci. 10, 20, (2018) 83.
- S Moeez, et al., Clust. Sci. 28, 4 (2017) 1981.
- Y Xu, et al., Eng. Fiber. Fabr. 16 (2021).
- S Ravichandran et al., NANOCON Conf. Proc. - Int. Conf. Nanomater (2021) 337.
- A Amirsalari and S Farjami Shayesteh, Superlattices Microstruct. 82 (2015) 507.
- M Abbaspoor, M Aliannezhadi, and F S Tehrani, Mater. (Amst), 121 (2021) 111552.
- M N Lakhan et al., Microbiol. Methods, 173 (2020) 105934.
- R Jacob and J Isac, J. Sci. Res. Publ. 4, 12 (2014) 1.
- M Schmid, et al., Review Letter (2006) 97.
- N M Flores, et al., RSC Adv. (2014).
- A Iqbal, et al., ACS Appl. Nano Mater. 1, 9 (2018) 4612.
- N K Koju, et al., Pollut. 240 (2018) 255.
- S Ali, et al., Nanoscale Adv., 1, 1 (2019) 213.
- T Ghosh, et al., Ultrasonics sonochemistry, 20, 2 (2013) 768.
)