سیدعبداللطیف هاشمی فرد

زمینه یون های فلزی سنگین +2Pb و +2Cu از آلاینده های خطرناک و غیرقابل تجزیه زیستی هستند که تهدیدی جدی برای سلامت انسان و محیط زیست به شمار می روند. اگرچه الیاف پلی آکریلونیتریل (PAN) به عنوان غشاهای جاذب به طور گسترده استفاده می شوند، اما به دلیل تعداد محدود گروه های عاملی فعال و آب دوستی پایین، کارایی جذب آن ها محدود است. از این رو، اصلاح سطح و ترکیب با نانومواد برای بهبود راندمان و گزینش پذیری جذب ضروری است. هدف هدف این پژوهش، توسعه ی جاذب-الیاف توخالی پلی آکریلونیتریل (PAN HF) با گزینش پذیری و کارایی بالا جهت حذف یون های +2Pb و +2Cu از محلول های آبی است. برای بهبود عملکرد سطح، نانوذرات 3O2Al- γو نانولوله های کربنی چنددیواره (MWCNTs) به ساختار PAN افزوده شدند و در نهایت سطح با اسید آمینه ال-سیستئین (L-Cys) اصلاح شد تا گروه های عاملی تیول، آمین و کربوکسیل فعال برای جذب انتخابی یون های فلزی ایجاد شود. روش تحقیق نانوذرات 3O2Al - γ به صورت زیستی سنتز و بر سطح الیاف PAN تثبیت شدند تا سطح ویژه و تعداد مراکز فعال افزایش یابد. MWCNTs به منظور تقویت استحکام مکانیکی و افزایش تخلخل به ساختار افزوده شدند. در مرحله ی پایانی، اصلاح سطح با L-Cys انجام شد تا گروه های عاملی آب دوست و فعال برای اتصال یون های فلزی روی سطح ایجاد شده و جاذب /MWCNTs/L-Cys HF3O2Al/PAN حاصل گردد.تعیین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی جاذب با استفاده از آزمون های FESEM، EDX، AFM، FTIR، XRD و زاویه تماس انجام گرفت. آزمون BET برای تعیین سطح ویژه و جذب اتمی شعله (FAAS) برای اندازه گیری غلظت یون های فلزی قبل و بعد از جذب به کار رفت. فرآیند جذب با مدل های سینتیکی شبه مرتبه دوم و ایزوترم های فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ (D–R) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، آزمون های واجذب با محلول اسید کلریدریک mol L-11/0 و محیط کاملا اسیدی و بازی و نیز دمای بالا برای ارزیابی پایداری و قابلیت بازیابی غشا انجام شدند. نتایج و بحث نتایج آزمون های AFM، EDX، FESEM و FTIR نشان دهنده ی اصلاح موفق سطح الیاف و افزایش قابل توجه آب دوستی بودند. کاهش محسوس زاویه تماس تأیید کرد که گروه های آب دوست به خوبی بر سطح تثبیت شده اند. آزمون BET افزایش 15 درصدی سطح ویژه و تشکیل ساختار مزوپور را نشان داد. در ابتدا، درصد حذف یون ها با PAN خام پایین بود