سنتز نانوذرات جاسازي‌شده در پليمر: نانوساختار پلي‌آنيلين/تري‌‌اكسيد‌استرانسيم-‌تيتانيوم مغناطيسي براي حذف پلي‌فنول‌ها از پساب‌هاي لبني

ﮐﻠﺮﯾﺪﻫﺎ، ﺳﻮﻟﻔﯿﺪﻫﺎ، ﭼﺮﺑﯽﻫﺎ و روﻏﻦﻫﺎ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ. وﺟﻮد ﺑﺎر آﻟﯽ ﺑﺎﻻ در ﭘﺴﺎب ﻟﺒﻨﯿﺎت ﺳﺒﺐ اﺛﺮات ﻣﻨﻔﯽ ﺑﺮ ﻣﺤﯿﻂزﯾﺴﺖ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﭘﻠﯽآﻧﯿﻠﯿﻦ ﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺴﯽ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﺗﺮي اﮐﺴﯿﺪاﺳﺘﺮاﻧﺴﯿﻢ-ﺗﯿﺘﺎﻧﯿﻮم SrTiO3 ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﻧﺎﻧﻮ ﺟﺎذب ﺳﺎزﮔﺎر ﺑﺎ ﻣﺤﯿﻂزﯾﺴﺖ، ﮐﻢﻫﺰﯾﻨﻪ و ﮐﺎرآﻣﺪ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﮐﺎﻫﺶ ﭘﻠﯽﻓﻨﻮلﻫﺎ از ﭘﺴﺎب ﻟﺒﻨﯽ ﺑﻪ ﮐﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪ. ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ MPANI@ SrTiO3 ﺳﻨﺘﺰ ﺷﺪه ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺟﺬب ﺑﺎﻻﯾﯽ را ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﭘﻠﯽﻓﻨﻮلﻫﺎ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ. اﯾﻦ وﯾﮋﮔﯽ را ﻣﯽﺗﻮان ﺑﻪ ﺑﺮﻫﻤﮑﻨﺶ واﻧﺪرواﻟﺲ ﺑﺮﻫﻢﮐﻨﺶﻫﺎي π-π و اﻟﮑﺘﺮواﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ، ﺑﺮﻫﻢﮐﻨﺶ n-π ، و ﭘﯿﻮﻧﺪ ﻫﯿﺪروژﻧﯽ ﺟﺎذب ﺑﺎ آﻧﺎﻟﯿﺖ ﻧﺴﺒﺖ داد. ﭘﻠﯽاﻧﯿﻠﯿﻦ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ وﺟﻮد ﮔﺮوهﻫﺎي ﻋﺎﻣﻠﯽ ﺣﺎوي ﻧﯿﺘﺮوژن و ﺳﺘﻮن ﻓﻘﺮات اﻟﮑﺘﺮونﻫﺎي ﻣﺰدوج π ﺳﺒﺐ ﺑﺮ ﻫﻢ ﮐﻨﺶ ﻫﯿﺪروژﻧﯽ و π-π ﺑﺎ ﭘﻠﯽﻓﻨﻮلﻫﺎ ﻣﯽﺷﻮد. ﻫﻢﭼﻨﯿﻦ وﺟﻮد اورﺑﯿﺘﺎﻟﻬﺎي ﻓﻠﺰي در SrTiO3 ﺗﺸﮑﯿﻞ اﺳﯿﺪ ﺑﺎز ﻟﻮﯾﺌﺲ ﺑﺎ ﭘﻠﯽﻓﻨﻮلﻫﺎ را اﻣﮑﺎن ﭘﺬﯾﺮ ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﻧﺎﻧﻮ ذرات SrTiO3 ﺧﻮاص ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﺑﺮﺟﺴﺘﻪ، ﭘﺎﯾﺪاري ﺣﺮارﺗﯽ و ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺑﺎﻻ، ﻣﺴﺎﺣﺖ ﺳﻄﺢ وﯾﮋه ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل ﺑﻪ ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ ﻣﯽدﻫﺪ ﮐﻪ ﺑﺎ ﺧﻮاص ﻣﻨﺤﺼﺮ ﺑﻪ ﻓﺮد ﭘﻠﯽآﻧﯿﻠﯿﻦ ﺳﺒﺐ اﺛﺮ ﻫﻢاﻓﺰاﯾﯽ ﻣﯽﺷﻮد. در ﻧﻬﺎﯾﺖ، ﺑﻪ دﻟﯿﻞ وﺟﻮد ﻧﺎﻧﻮذرات ﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺴﯽ و ﺑﺎ ﮐﻤﮏ ﯾﮏ آﻫﻨﺮﺑﺎي ﺧﺎرﺟﯽ، در ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺟﺪاﺳﺎزي ﺻﺮﻓﻪﺟﻮﯾﯽ زﻣﺎﻧﯽ رخ ﻣﯽدﻫﺪ. ﻫﻢﭼﻨﯿﻦ در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﻮﺛﺮ ﺑﺮ ﺟﺬب ﭘﻠﯽﻓﻨﻮلﻫﺎ ﻣﺎﻧﻨﺪ pH ﻣﺤﻠﻮل، ﻣﻘﺪار ﺟﺎذب، زﻣﺎن ﺗﻤﺎس، ﻏﻠﻈﺖ و دﻣﺎ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ MPANI@SrTiO3 ﺑﺎ ﺣﺬف89/41% ﭘﻠﯽﻓﻨﻮلﻫﺎ در ﺷﺮاﯾﻂ ﺑﻬﯿﻨﻪ، 5 pH ، ﻣﻘﺪار ﺟﺎذب 20 ﻣﯿﻠﯽﮔﺮم، زﻣﺎن 150 دﻗﯿﻘﻪ در دﻣﺎي اﺗﺎق و درﺻﺪ ﻧﻤﮏ 0/01 درﺻﺪ وزﻧﯽ/ﺣﺠﻤﯽ ﮐﺎراﯾﯽ ﺑﺎﻻﯾﯽ را ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ. اﻋﺘﺒﺎر روش ﭘﯿﺸﻨﻬﺎدي ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪلﻫﺎي اﯾﺰوﺗﺮم ﺟﺬب و ﺳﯿﻨﺘﯿﮏ ﺑﺮرﺳﯽ ﺷﺪ. ﺑﺮ ﻃﺒﻖ دادهﻫﺎ ﺳﯿﻨﺘﯿﮏ ﺟﺬب ﭘﻠﯽﻓﻨﻮﻟﻬﺎ ﺑﺮ ﺟﺎذب MPANI@SrTiO3 ﺑﺎ ﻣﺮﺗﺒﻪ اول ﻣﻄﺎﺑﻘﺖ داﺷﺖ R^2 0.99 ، و ﺗﻌﺎدل ﺗﺠﺮﺑﯽ ﻣﺪل ﻻﻧﮕﻤﻮﯾﺮ را ﺑﺎ ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺟﺬب ﺗﮏ ﻻﯾﻪ 67/11 ﻣﯿﻠﯽﮔﺮم ﺑﺮ ﮔﺮم R^2 0.99 ﻣﻄﺎﺑﻘﺖ داده ﺷﺪ. ﻫﻢﭼﻨﯿﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺗﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ΔH° kJ/mol ، ΔG° kJ/mol و ΔS° kJ/mol K ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ 60/61 ،-8/19- و 0/17- ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪ در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﻣﺎﻫﯿﺖ ﺟﺬب ﺑﺎ ﻣﮑﺎﻧﯿﺴﻢ ﮔﺮﻣﺎزا و ﺟﺬب ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﻣﻄﺎﺑﻘﺖ دارد.