حذف رنگ هاي آبي متيلن و قرمزكنگو از آب توسط نانو جاذب اصلاح شده هسته پوسته ي Fe3O4@C و نانوكامپوزيت Fe2O3/C دوپ شده با گوگرد

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پايان‌نامه نانوذرات ,Fe3O4 Fe3O4@Cو نانوكامپوزيت S-doped Fe2O3/C به‌عنوان جاذب براي حذف رنگ دانه هاي آبي متيلن و قرمزكنگو در محيط آبي مورداستفاده قرارگرفته است. اين مواد به روش هيدروترمال سنتز شدند و جهت شناسايي و بررسي ساختار آن‌ها از روش‌هاي طيف سنجي پراش پرتو ايكسXRD) (، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس(EDX) و براي مشاهده ي ريخت شناسي اين دو ماده، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني(FE-SEM) مورد استفاده قرار گرفت. جهت شناسايي گروه هاي عاملي موجود درسطح نمونه ها طيف سنجي تبديل فوريه ي مادون قرمز (FT-IR ) مورد استفاده قرار گرفت و خواص مغناطيسي مواد توسط روش مغناطيس ارتعاشي نمونه ها (VSM) تعيين شد. جهت بررسي جذب دو رنگ دانه ي آبي متيلن و قرمزكنگو توسط Fe3O4@C و نانوكامپوزيت S-doped Fe2O3/C از طيف سنجي فرابنفش-مرئي (UV-Vis) استفاده شد. همچنين متغيرهاي تاثير گذار مختلفي نظيرpH اوليه ي محلول، مقدار جاذب، مدت‌زمان تماس رنگ دانه با ماده ي جاذب و غلظت آغازين رنگ دانه ها براي بهينه سازي فرايند جذب مورد بررسي قرار گرفت. در شرايط بهينه براي جذب رنگ دانه ي آبي متيلن بر روي نانو ذرات) Fe3O4@C (10=pH، مقدار جاذبmg 10، مدت‌زمان تماس 60 دقيقه، سرعت هم زدن 200 دور در دقيقه، در دماي محيط) بالاترين ظرفيت جذب رنگ دانه ي آبي متيلن mg g-1 208/33 به دست آمد. و همچنين براي جذب رنگ دانه ي قرمز كنگو بر روي نانوكامپوزيت مغناطيسي ( S-doped Fe2O3/C (5=pH، مقدار جاذبmg 5، مدت‌زمان تماس 250 دقيقه، سرعت هم زدن 200 دور در دقيقه، در دماي محيط ) بالاترين ظرفيت جذب رنگ دانه ي قرمز كنگو mg g-1 270/ 27 به دست آمد. داده¬هاي به دست آمده براي جذب رنگ دانه ي آبي متيلن در مقايسه سه همدماي جذبي لانگموير، فروندليچ و تمكين تطابق بهتري با همدماي لانگموير(996/0=R2 ) و به صورت مشابه براي جذب رنگ دانه ي قرمز كنگو نيز تطابق بهتري با همدماي لانگموير (992/0 =R2 ) نشان مي دهد. همچنين داده هاي تجربي جذب آبي متيلن نشان دهنده ي پيروي از مدل سينتيكي شبه مرتبه ي دوم (999/0= R2)و براي جذب رنگ دانه ي قرمز كنگو از مدل سينتيكي شبه مرتبه ي اول (990/0 =R2 ) مي‌باشد. بررسي اثر قدرت يوني نمك هاي KCl، NaCl، Na2CO3، NaHCO3، Mg(NO3)2 و Ca(NO3)2 نيز نشان مي دهد كه نمك هاي تك ظرفيتي مزاحمت كمتري نسبت به نمك هاي دو ظرفيتي بر روي جذب دو رنگ دانه ي آبي متيلن و قرمز كنگو دارند. واژه‌هاي كليدي: حذف رنگ دانه، نانوذراتFe3O4@C ، S-doped Fe2O3/C نانوكامپوزيت، آبي متيلن، قرمزكنگو

189735

دانشگاه علم و صنعت ايران

علوم وفناوري نانو - نانوشيمي

دكتر علي غفاري نژاد