طراحي،تهيه و مشخصه يابي نانوكامپوزيت مغناطيسي و بررسي عملكرد آنها در جذب آلاينده هاي زيست محيطي

كارشناسي ارشد

سنتز آسان نانوكامپوزيت مغناظيسي Fe3O4-HNTs-Ppy به صورت پليمراسيون درجا در 2 مرحله به صورت رسوب گيري مغناطيسي صورت گرفت. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) مورفولوژي سطح نمونه و قرار گيري نانوذرات مغناطيسي روي نانولوله هاي هالوزيت و همچنين در مرحله بعد پوشش پليمري را روي سطح نانوذرات به خوبي نشان مي دهد. طيف سنج تبديل فوريه فرو سرخ(FTIR) تشكيل پيوند هاي مدّ نظر مانند تشكيل پليمر و يا پيوند Fe_O را به خوبي متمايز مي سازد. همچنين براي ساير مشخصه يابي هاي فيزيكي نانوكامپوزيت از آناليزهاي مغناطيس سنج نمونه ارتعاشي(VSM)، طيف سنجي پراش انرژي اشعه ايكس(EDX)، آناليز توزين حرارتي(TGA) و اندازه گيري سطح ويژه نمونه (BET) استفاده شد. آناليز مغناطيس سنج نمونه ارتعاشي نشان داد كه ميزان مغناطيسي بودن Fe3O4 در حدود emu/g65 بود كه با افزودن HNTs و Ppy به آن مقدار مغناطش اشباع آن به ترتيب به emu/g 35 و emu/g 7 رسيد. آناليز توزين حرارتي نشان داد كه از دو درصد وزني سنتز شده يكي شامل 47% و ديگري شامل 67% از پليمر پلي پيرول بودند. همچنين پايداري دمايي نانوجاذب مغناطيسي در حدود 325درجه سانتي گراد مي باشد و بعد از آن با توجه به تبخير پلي پيرول ساختار تخريب مي شود. اندازه گيري سطح ويژه نمونه نيز نشان داد كه جاذب سنتز شده از نوع مزومتخلخل مي باشد. براي خاصيت جذب سطحي يون هاي فلزي سنگين و سمّي روي جاذب نيز به دليل مغناطيسي بودن نانوكامپوزيت و متخلخل بودن سطح آن مطالعاتي صورت گرفت. براي بررسي ميزان جذب اتم هاي فلزي از آناليز جذب اتمي(AAS) استفاده شد. مقدار جذب فلز مس و كادميم با 30 ميلي گرم جاذب در محلول PPM250 در مدت زمان 60 دقيقه به ترتيب 8/82% و 2/77% بوده است. درصد وزني نمونه هاي توليد شده تغيير يافت تا بيشترين ميزان جذب فلزايت سنگين مس و كادميم مشخص شوند. با تغيير درصد وزني نانوكامپوزيت مشخص شد كه هرچه ميزان مغناطيسي بودن جاذب بيشتر باشد، ميزان جذب بيشتر است. بنابراين با كاهش ميزان استفاده از پليمر و يا كاهش ميزان استفاده از نانولوله‌هاي هالوزيت كه خاصيت مغناطيسي نانوكامپوزيت را كاهش مي دهند، ميتوان ميزان جذب را افزايش داد. ايزوترم هاي جذبي و سينتيكي نيز بررسي شدند. كلمات كليدي: آلودگي آب، جاذب مغناطيسي، نانولوله هاي هالوزيت، فلرات سنگين، ايزوترم جذبي

194729

دانشگاه علم و صنعت ايران

فيزيك ماده چگال

دكتر محسن بابامرادي - دكتر علي ملكي