preparation and characterization of highly selective surface-modified nanoparticles to remove some water contaminants / by Hadeel Saad Hassan Rashad ; supervisors: Prof. Dr. Faten Nour El-Dien , Prof. Dr. Nadia Emam Aly El-Gamel , Dr. Ahmed Saeed Abo Dena.

Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 108-119.

This thesis presents new functionalized magnetic adsorbent nanomaterials for
the removal of chlorpyrifos (CPF), bromocresol green (BCG), and
bromophenol blue (BPB) from polluted water. The thesis comprises two parts.
The first part reports the synthesis of magnetic molecularly-imprinted polymer
(MMIP) based nano-adsorbent for the effective and selective removal of CPF
from contaminated water by imprinting polyaniline in the presence of
superparamagnetic magnetic nanoparticles (SPIONs). The maximum
adsorption capacity and removal efficiency are 1.77 mg/g and 80%,
respectively. The MMIP effectively removes high amounts of CPF from water
at room temperature and neutral pH. The second part of the thesis provides the
removal of the anionic dyes BCG and BPB with two different azo-dye-
functionalized SPIONs. The synthesis of azo dyes (ADs) involves the
diazotization of a primary aromatic amine such as thiamine hydrochloride
(vitamin B1) and aniline, followed by azo coupling with an electron-rich
aromatic compound. Thiamine-azo-dye-functionalized SPIONs (ADFS-I) and
aniline-azo-dye-functionalized SPIONs (ADFS-II) adsorbents were used for
the removal of BCG and BPB from aqueous solutions, respectively. The
ADFS-I and ADFS-II showed high magnetization saturation (65.58 and 69.47
emu/g), small average particle size (65.9 ± 8.0 and 176.50 ± 8.0 nm), high
equilibrium adsorption capacity (36.91 and 7.43 mg/g), respectively. In
addition, the fabricated adsorbent materials demonstrated excellent magnetic
susceptibility allowing for easy separation using an external magnetic field.

تم عمل هذه الرسالة لتحضير جسيمات نانوية مغناطيسية معدلة السطح كممتزات لإزالة الكلوربيريفوس والبروموكريزول الأخضر والبروموفينول الأزرق من المياه الملوثة. وتتكون هذه الرسالة من جزئين، يتناول الجزء الأول طرقًا لتحضير البوليمرات المغناطيسية المطبوعة جزيئيًا لإزالة فعالة وانتقائية للكلوربيريفوس من المياه الملوثة عن طريق بلمرة الأنيلين والكلوربيريفوس في وجود جسيمات أكسيد الحديد الثنائي والثلاثي النانوية فائقة المغناطيسية. وقد أثبت أن أقصي سعة امتزازية كانت حوالي 1,77 مجم/جم بينما كانت كفاءة الإزالة ما يقرب من 80٪. وأما الجزء الثاني من هذه الرسالة فيتناول إزالة صبغات البروموكريزول الأخضر والبروموفينول الأزرق الأنيونية بواسطة مادتين مكونتين من الجسيمات النانوية فائقة المغناطيسية معدلة السطح بأصباغ آزوية مختلفة. يتضمن وتحر الأصباغ الآزوية المذكورة باستخدام أمين أروماتي أولي مثل الثيامين (فيتامين ب1) أو الأنيلين مع مركب أروماتي غني بالإلكترونات. وقد استخدمت الجسيمات النانوية المغناطيسية معدلة السطح بصبغتي الثيامين والأنيلين الآزويتين كممتزات لإزالة البروموكريزول الأخضر والبروموفينول الأزرق من المحاليل المائية على الترتيب. وقد وجد أن متوسط حجم الجسيمات 65.9 ± 8.0 و176.50 ± 8.0 نانومتر وقدرة امتزازها 36,91 و7.43 مجم/جم مجم/جم لكل من الجزيئات المعالجة بصبغة الثيامين والأنيلين على الترتيب. وقد كشف تحليل حيود الأشعة السينية (إكس) للجسيمات النانوية فائقة المغناطيسية عن وجود أكسيد الحديد الثنائي والثلاثي (Fe3O4) والذي يمتلك هيكل بلوري مكعب.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.