سنتز نانوساختارهاي هيدروكسيد لايه‌اي دوتايي (LDH) حاوي آلومينيوم و نيكل به‌منظور حذف قرمزكنگو

كارشناسي ارشد

سنتز مواد متخلخل و نانوساختار به‌عنوان جاذب، در زمينه‌ي كنترل آلودگي‌هاي زيست‌محيطي به‌خصوص حذف آلاينده‌هاي آب توجه زيادي را به‌خود جلب كرده است. هيدروكسيدهاي لايه‌اي دوتايي (Layered Double Hydroxides) دسته‌اي از مواد هستند كه به‌دليل خواص ويژه ازجمله ساختار لايه‌اي و تخلخل و سطح ويژه‌ي بالا در سال‌هاي اخير بسيار مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش نانوساختار هيدروكسيد لايه‌اي دوتاييِ حاوي آلومينيوم و نيكل با روش هيدروليز همگن تك‌مرحله‌اي سنتز شد و براي جذب سطحي رنگ قرمز كنگو از آب مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهاي مؤثر در سنتز به‌وسيله‌ي روش طراحي آزمايش‌هاي تاگوچي شناسايي و بهينه شدند. همچنين به‌منظور بهبود عملكرد جذب، جاذب سنتز شده كلسينه شد تا اثر اين فرآيند روي آن بررسي شود. از آناليزهاي پراش پرتو ايكس (XRD)، تبديل فوريه-مادون قرمز (FT-IR)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و آناليز جذب و دفع نيتروژن و تعيين سطح ويژه (BET) جهت مشخصه‌يابي محصولات استفاده شد. نتايج نشان داد سه پارامتر نوع عامل رسوب‌دهنده، نوع پيشماده‌هاي فلزي و ميزان افزودني پليمري PEG اثرگذارترين پارامترها در ظرفيت جذب هيدروكسيد لايه‌اي دوتايي آلومينيوم و نيكل هستند و پارامترهاي نوع آنيون افزودني و نسبت مولي عامل رسوب‌دهنده به مجموع فلزات تأثير چنداني در عملكرد ماده به‌عنوان جاذب ندارند. نتايج آناليز XRD و SEM نشان داد كه سنتز هيدروكسيد لايه‌اي دوتايي و كلسيناسيون آن به‌خوبي انجام شده است. متوسط اندازه‌ي بلورك‌هاي LDH، 1/28 نانومتر به دست آمد. نتايج BET نشان داد كه كلسيناسيون اثر قابل توجهي در خواص LDH دارد، به‌طوري‌كه سطح‌ويژه‌ي جاذب را از 59/59 به m2/g 88/96 افزايش داده است. همينطور از نتايج جذب به‌دست آمده مشخص شد كه حداكثر ظرفيت جذب تئوري براي هيدروكسيد لايه‌اي دوتايي بهينه برابر mg/g 2/222 و براي نمونه‌ي بهينه‌ي كلسينه‌شده برابر mg/g 1/740 است كه نشان از افزايش چشمگير پس از كلسيناسيون دارد.

194092

دانشگاه علم و صنعت ايران

صنايع شيميايي معدني

دكتر رضا نوروزبيگي