توصيفگر ها :
پليمرهاي كوالانسي آلي متخلخل , آلايندههاي محيط زيست , جاذب , ايزوترم هاي جذب
چكيده فارسي :
دسترسي به آب بهداشتي يك نياز اساسي براي زندگي سالم است. در ميان آلايندههاي آب، رنگها نگرانيهاي جدي ايجاد كردهاند. از اين رو، بسياري از دانشمندان در سراسر جهان تحقيقات خود را به ايجاد تكنيكهاي مختلف تصفيه آب مثل ساخت جاذبهاي آلاينده هاي محيط زيست اختصاص دادهاند. از طرفي پليمرهاي آلي مختلخل با توجه به خصوصيات منحصر به فردشان از جمله مساحت ويژه بالا، قابل تنظيم بودن سايز حفرات ، چگالي پايين، پايداري گرمايي و ظرفيت جذب بالاو همچنين قابليت ايجاد گروه هاي عاملي مختلف روي آن، در اين زمينه بسيار مورد توجه قرار گرفتهاند. از اين رو در اين پژوهش يك پليمر كوالانسي آلي متخلخل كاتيوني برپايه گوانيدينيوم به منظور حذف موثر رنگ دايركت اسكارلت4BS از طريق يك واكنش تراكمي بين تري آمينوگوانيدين هيدروكلرايد و ترفتالدهيد و يك پليمر كوالانسي آلي متخلخل خنثي بر پايه پيريدين براي حذف موثر رنگ متيل اورانژ از طريق يك واكنش تراكمي بين 6،2- دي آمينو پيريدين و6،4،2- تريس-(4-فرميل فنوكسي) 3،1 ،5-تري آزين تهيه گرديد و ويژگيهاي مختلف اين دو جاذب سنتز شده از جمله بلورينگي، تخلخل، پايداري حرارتي، مورفولوژي و نوع و ميزان بار سطحي به ترتيب از طريق آناليزهاي XRD، جذب و واجذب گاز نيتروژن، TGA، SEM وپتانسيل زتا مورد بررسي قرار گرفت، سپس عملكرد و مكانيسم جذبشان نيز بررسي شد. طبق نتايج، بيشينهي ظرفيت جذب (qmax) در2pH = براي محلول ppm 250 رنگ اسكارلت توسطmg 5 جاذب كاتيوني برابر باmg/g 4/236 به دست آمد. همچنين بيشينهي ظرفيت جذب (qmax) در4pH = براي محلول ppm 200 رنگ متيل اورانژ توسطmg 6 جاذب خنثي برابر باmg/g 8/113 به دست آمد. همچنين استفاده از ايزوترمهاي مختلف جذب و مطالعات سينتيكي و ترموديناميكي به ما در درك بهتر نحوه جذب كمك نمود، كه بر اين اساس در مورد هر دو جاذب، جذب به صورت تك لايه، گرماگير و خودبهخودي صورت گرفت. علاوه بر آن، در مورد جاذب بر پايه گوانيدينيوم فرآيند جذب رنگ دايركت اسكارلت بعد از گذشت 3.5 ساعت به تعادل رسيد و در جاذب بر پايه پيريدين فرآيند جذب رنگ متيل اورانژ بعد از گذشت 1.5 ساعت به تعادل رسيد.
چكيده انگليسي :
Access to clean water is a fundamental need for a healthy life. Among water pollutants, dyes have raised serious concerns. As a result, many scientists worldwide have focused their research on developing various water purification techniques, such as creating adsorbents for environmental pollutants. On the other hand, organic porous polymers, due to their unique characteristics—such as high surface area, adjustable pore size, low density, thermal stability, high adsorption capacity, and the ability to create different functional groups—have received considerable attention in this field. Therefore, in this study, a cationic organic covalent porous polymer based on guanidinium was synthesized for the effective removal of Direct Scarlet 4BS dye through a condensation reaction between triaminoguanidine hydrochloride and terephthalaldehyde. A neutral organic covalent porous polymer based on pyridine was also synthesized for the effective removal of methyl orange dye through a condensation reaction between 2,6-diaminopyridine and 2,6,4-tris-(4-formylphenoxy)-3,1,5-triazine. The various properties of these two synthesized adsorbents, including crystallinity, porosity, thermal stability, morphology, and surface charge type and amount, were investigated through XRD analysis, nitrogen gas adsorption-desorption, TGA, SEM, and zeta potential, respectively. Subsequently, their adsorption performance and mechanisms were also studied. According to the results, the maximum adsorption capacity (qmax) for a 250 ppm scarlet dye solution at pH 2 was found to be 236.4 mg/g using 5 mg of the cationic adsorbent. For a 200 ppm methyl orange dye solution at pH 4, the maximum adsorption capacity (qmax) was found to be 113.8 mg/g using 6 mg of the neutral adsorbent. The use of various adsorption isotherms and kinetic and thermodynamic studies helped better understand the adsorption process. Based on this, for both adsorbents, the adsorption process was found to be monolayer, endothermic, and spontaneous. Additionally, for the guanidinium-based adsorbent, the Direct Scarlet dye adsorption process reached equilibrium after 3.5 hours, while for the pyridine-based adsorbent, the methyl orange dye adsorption process reached equilibrium after 1.5 hours.
