مطالعه عملکرد گرافن اکساید عامل‌ دار شده برای جذب استرانسیم از محلول ‌های آبی با استفاده از روش سطح پاسخ

در این تحقیق، جاذب گرافن اکساید (go) با روش هامرز اصلاح شده تهیه گردید و با آمینومتیل فسفنیک اسید عامل‌دار شده و به ‌کارگیری آن در جذب یون‌ های استرانسیم از محلول‌ های آبی در فرایند ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه ‌یابی جاذب‌ ها با tem و ft-ir انجام گرفت. تصاویر tem گرافن اکساید عامل‌دارشده نشان داد که ورقه‌ های شفاف گرافنی به صورت موج‌ دار تشکیل شده‌ اند. هم‌چنین طیف ft-ir نشان داد که گرافن اکساید به خوبی با آمینومتیل فسفنیک اسید عامل‌دار شده و گروه ‌های عاملی اکسیژن‌دار کاهش یافته است. برهم‌کنش پارامترهای ph، مقدار جاذب، و دما با استفاده از طراحی آزمایش روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفته است. مدل درجه دوم به خوبی با داده‌ های آزمایشگاهی مطابقت داشت. نتایج نشان داد که خطای سیستماتیک در انجام آزمایش ‌ها وجود ندارد و صحت‌ سنجی مدل با آزمایش ‌های تصادفی نشان‌ دهنده خطای کم مقادیر پیش ‌بینی‌ شده توسط مدل بود. داده ‌های سینتیکی با سه مدل شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و دو نمایی آنالیز شد و داده‌ های آزمایشگاهی تطابق بهتری با مدل شبه مرتبه دوم داشت. نتایج تحقیق نشان داد که گرافن اکساید عامل‌دارشده با آمینومتیل فسفنیک اسید قابلیت خوبی برای جذب استرانسیم از محلول ‌های آبی دارد.

study functionalized graphene oxide performance for strontium adsorption from aqueous solutions using response surface methodology

in this study, graphene oxide (go) adsorbent was prepared by modified hummer’s method and functionalized with aminomethylphosphonic acid. its application to the adsorption of sr ions from aqueous solutions in a batch sorption process was investigated. adsorbents were characterized by tem and ft-ir. the tem images of functionalized graphene oxide showed that graphene sheets are formed in wavy sheets. the ftir spectrum revealed that graphene oxide was highly functionalized with aminomethylphosphonic acid and oxygenated functional groups were reduced. response surface methodology investigates ph, adsorbent dosage, and temperature parameters. the quadratic model corresponds well with the experimental data. the results illustrated that there is no systematic error in the experiments. the verification of the model with random experiments showed a low error in the values predicted by the model. the kinetic data were analyzed by pseudo-first-order, pseudo-second-order, and double- exponential kinetic models, and experimental data were well modeled by the pseudo-second-order kinetic model. the research results showed that graphene oxide functionalized with aminomethylphosphonic acid has a good ability to strontium adsorption from aqueous solutions.