چكيده فارسي :
در اين پژوهش يك پليمر آلي متخلخل (PT-POP) با استفاده از دو مونومر 3، 4، 9، 10- پريلن تتراكربوكسيليك دي انيدريد و 2، 4، 6- تريس (هيدرازينو)- 1، 3، 5- تري¬آزين و با استفاده از اسيد لويس استات به‌عنوان كاتاليست طي يك واكنش تراكمي سنتز شد و عملكرد آن در جذب آلاينده¬ها در فاز محلول موردبررسي قرار گرفت. ساختار پليمر PT-POP با استفاده از آناليزهاي FT-IR،XRD، CHNS، TGA و FE-SEM شناسايي شد. همچنين نتايج آناليز TGA نشان داد كه در دماي 800 درجه سانتي‌گراد 58% از وزن پليمر سنتز شده باقي‌مانده است كه مي¬توان نتيجه گرفت داراي پايداري حرارتي بالايي است. نتايج آناليز XRD ساختار نيمه كريستالي اين پليمر را تائيد كرد. در فرآيند جذب رنگ، جذب رنگ كاتيوني نيل¬بلو و رنگ آنيوني DFS-4BS موردبررسي قرار گرفت. پارامترهاي pH، غلظت اوليه، مقدار جاذب، دما و زمان تماس بهينه شد. درنهايت مقدار ظرفيت بيشينه براي جذب رنگ كاتيوني نيل¬بلو برابر 03/278 ميلي¬گرم بر گرم در شرايط بهينه: pH:7، مقدار جاذب 5 ميلي¬گرم، دما 25 درجه سانتي‌گراد، حجم: 5 ميلي¬ليتر و زمان تماس 4 ساعت بود. رفتار سينتيكي جذب رنگ نيل¬بلو موردبررسي قرار گرفت و نتايج نشان داد كه از مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم پيروي مي¬كند. ايزوترم جذب رنگ نيل¬بلو بيشترين تطابق را با ايزوترم لانگموير دارد. رفتار ترموديناميكي جذب رنگ به‌صورت خود به خودي و گرماگير است. ظرفيت بيشينه جذب براي جذب رنگ DFS-4BS برابر 49/86 ميلي¬گرم بر گرم در شرايط بهينه: pH: 4، مقدار جاذب 7 ميلي¬گرم، دما 25 درجه سانتي‌گراد، حجم:5 ميلي¬ليتر و زمان تماس 3 ساعت بود. رفتار سينتيكي جذب رنگ DFS-4BS از مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم پيروي مي¬كند. ايزوترم جذب رنگ DFS-4BS بيشترين تطابق را با ايزوترم لانگموير دارد. رفتار ترموديناميكي جذب رنگ به‌صورت خود به خودي و گرماگير است. با توجه به نتايج عملكرد اين پليمر در جذب رنگ كاتيوني بهتر است. در فرآيند جذب يد پارامترهايي ازجمله غلظت محلول اوليه يد، دوز جاذب سنتز شده و زمان تماس بهينه شد. نتايج نشان داد كه اين پليمر آلي متخلخل با ظرفيت بيشينه جذب 07/340 ميلي¬گرم بر گرم در شرايط بهينه: مقدار جاذب 6 ميلي¬گرم و زمان تماس 3 ساعت قادر به جذب و آزادسازي برگشت‌پذير يد در فاز محلول است. رفتار سينتيكي جذب از مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم پيروي مي¬كند. ايزوترم جذب محلول يد/ سيكلوهگزان بيشترين تطابق را با ايزوترم لانگموير دارد.
چكيده انگليسي :
In this research, a porous organic polymer (PT-POP) was synthesized during a condensation reaction by using two monomers perylene-3, 4, 9, 10-tetracarboxylic dianhydride and 2, 4, 6-trihydrazineyl-1, 3, 5-triazine and Lewis acetic acid as a catalyst so, performance in absorbing pollutants in the solution phase was investigated. The structure of polymer PT-POP was identified by using FT-IR, XRD, CHNS, TGA and FE-SEM analyses. Also, the results of TGA analysis showed that 58% of the weight of the synthesized polymer remained at 800 degrees Celsius, which can be concluded that it has a high thermal stability. The results of XRD analysis confirmed the semi-crystalline structure of this polymer. In the process of dye absorption, the absorption of cationic dye (Nile blue) and anionic dye (DFS-4BS) was explored. Some parameters like pH, initial condensation, amount of adsorbent, temperature and time were optimized. Finally, the maximum capacity to absorb cationic Nile blue dye is equal to 278.03 mg/g in optimal conditions: pH: 7, 5 mg adsorbent, temperature 25 °C, volume: 5 ml and contact time was 4 hours. The kinetic behavior of Nile blue dye absorption was investigated and the results showed that it follows the pseudo-second order kinetic model. The absorption isotherm of Nile blue dye has the most agreement with the Langmuir isotherm. The thermodynamic behavior of dye absorption is spontaneous and endothermic. The maximum capacity to absorb cationic DFS-4BS dye is 86.50 mg/g in optimal conditions: pH:4, 7 mg adsorbent, temperature 25 °C, volume: 5 ml and contact time was 3 hours. The kinetic behavior of DFS-4BS dye absorption was investigated and the results showed that it follows the pseudo-second order kinetic model. The absorption isotherm of DFS-4BS dye is the most agreement with the Langmuir isotherm. The thermodynamic behavior of dye absorption is spontaneous and endothermic. According to the performance this polymer, it has more ability in absorbing cationic dyes than anionic dyes. In the iodine absorption process, some parameters such as concentration of the initial iodine solution, the dose of the synthesized adsorbent, and the contact time were optimized. The results showed that this porous organic polymer with a maximum absorption capacity of 340.07 mg/g under optimal conditions: amount of adsorbent 6 mg and contact time is 3 hours when able to absorb and reversibly release iodine in the solution phase. The kinetic behavior of absorption follows the pseudo-second-order kinetic model. The adsorption isotherm of iodine/cyclohexane solution is the most consistent with the Langmuir isotherm.
