الکتروسنتز فیلم نانو کامپوزیت pani@mgo/tio2 به روش ولتامتری چرخه‌ای و بررسی توانایی آن در حذف یون سرب ii از آب

دراین مقاله، مراحل ساخت فیلم نانوکامپوزیت pani@mgo/tio2 و عملکرد آن به عنوان جاذب یون سرب ii از محلول آبی، گزارش شده است. نانوکامپوزیت mgo/tio2 به روش سلژل سنتز شد. به منظور ممانعت از پراکندگی نانوکامپوزیت ساخته شده در محیط، به روش ولتامتری چرخه‌ای در محیط فسفریک اسید و پتاسیم کلرید با غلظت 0.5 مولار به عنوان الکترولیت حامل، فیلم نانوکامپوزیت pani@mgo/tio2 بر روی الکترود گرافیت، در محدوده پتانسیل 0.2 تا 1 ولت سنتز شد. برای بررسی میکروساختار فیلم حاصل، از روش‌های مختلفی استفاده شد. الگوی xrd، وجود منیزیم اکسید و تیتانیوم دی‌اکسید بلورینه شده در نانوکامپوزیت ساخته شده را تایید کرد. تصویر fesem نشان داد نانوکامپوزیت به صورت ذرات کروی یکنواخت با میانگین قطر 61 نانومتر تشکیل شده و آنالیز edx وجود عناصر منیزیم، تیتانیوم و اکسیژن را تائید کرد. طیف‌های ftir ریز ساختار مورد انتظار را نشان داد. نانو جاذب ساخته شده برای حذف یون سرب ii از محلول آبی به کار رفت و عوامل موثر بر حذف، بهینه‌سازی شد. دمای 25 درجه سانتی‌گراد، مدت تماس 15 دقیقه، محدوده ph بین 4 تا 5 و مقدار نانوجاذب 0.06 گرم به عنوان شرایط بهینه برای حذف یون pb2 به دست آمدند. در این شرایط، ظرفیت جذب برابر با mgion/gsorb 48.5 بدست آمد. همچنین بررسی‌ها نشان داد که حضور یون‌های مزاحم تاثیری بر روند جذب نداشته و توانایی حذف نانو جاذب در نمونه‌های با بافت پیچیده، قابل توجه است. در بررسی ایزوترم‌های جذب مشخص شد که نتایج تعادل با معادلات لانگمویر و فروندلیش مطابقت مناسبی دارد.

Electrosynthesis of PANI@MgO/TiO2 Nanocomposite film byCyclic voltammetry method and investigation ofits ability toremove of heavy metalsion from aquatic media

In this paper, preparing process of the PANI@MgO/TiO2 nanocomposite film and its application as a lead II ion adsorbent from aqueous solutions is reported. The MgO/TiO2 nanocomposite was synthesized by solgel method. In order to prevent the dispersion of synthesized nanocomposite in the environment, the PANI @MgO/TiO2 nanocomposite film was prepared using a cyclic voltammetry in a phosphoric acid and potassium chloride medium at a concentration of 0.5 M as a carrier electrolyte on a graphite electrode in the potential range of 0.2 to 1 volt. Various methods were used to identify the microstructure of resulting film. The XRD pattern confirmed the presence of magnesium oxide and crystallized titanium dioxide in the nanocomposite. The FESEM image showed that the nanocomposite was formed in a uniform spherical form with an average diameter of 61nm. The EDX analysis confirmed the presence of magnesium, titanium and oxygen elements. The FTIR spectra showed the expected fine structure. The prepared nanocomposite film was used to remove lead II ion from aqueous solution and the factors affecting removal were optimized. Temperature of 25°C, 15 min contact time, pH range of 4 to 5, and nanoadsorbent amount 0.066g were obtained as optimal conditions for removal of Pb2 ion. In these conditions, the sorption capacity was 48.5 mg/gsorbent. Also, the study revealed that the presence of interference ions doesn’t affect on removal process and the ability of nanoadsorbent in the samples with complex matrix is significant. The study of nanosorption isotherms showed that the equilibrium results are consistent with the Langmuir and Freundlich equations.