عنوان
سنتز و مشخصه يابي نانوكامپوزيت ايروژل گرافن اكسيد - نيكل فريت و بررسي كاربرد آن در حذف سرب از آب
نويسنده اصلي
عالي، بنفشه
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
شيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در اين پژوهش، ابتدا نانوذره¬هاي نيكل فريت با ساختار اسپينلي به روش سنتز تحت تابش ريزموج تهيه شدند. اين روش به‌دليل فراهم كردن گرمايش يكنواخت و سرعت بالاي انجام واكنش، موجب توليد ذره¬هايي با اندازه يكنواخت و خواص ساختاري مطلوب شد. بررسي‌هاي ميكروسكوپي نشان داد كه نانوذره¬هاي سنتز شده داراي توزيع يكنواخت عناصر بوده و ميانگين اندازه ذره آن‌ها حدود 50 نانومتر است. در ادامه، به‌منظور ارتقاء ويژگي‌هاي ساختاري، سطحي و عملكردي، نانوذره¬هاي نيكل فريت در بستر اكسيد گرافن به‌طور همگن پراكنده شدند. سپس نانوكامپوزيت ايروژل اكسيد گرافن–نيكل فريت با استفاده از روش هيدروترمال تهيه گرديد؛ روشي كه با ايجاد شرايط كنترل‌شده، امكان تشكيل شبكه‌اي سه‌بعدي با تخلخل بالا و پايداري ساختاري مناسب را فراهم مي‌آورد. نتايج حاصل از مدل BET چندنقطه‌اي نشان داد كه سطح ويژه نانوكامپوزيت معادل 31/63 متر مربع بر گرم است. ايزوترم جذب و واجذب نيتروژن حاكي از وجود ساختار مزومتخلخل با جذب چندلايه در مزوحفره‌هاي بطري‌شكل، متراكم، پيوسته و باز بود كه اين ويژگي مي‌تواند انتقال جرم و نفوذ يون‌هاي فلزي را تسهيل كند. الگوي پراش پرتو ايكس نيز نشان داد كه نانوذره¬هاي نيكل فريت به‌طور كامل درون شبكه گرافني تثبيت شده‌اند و ساختاري يكنواخت، متخلخل و بلوري تشكيل شده است. علاوه بر اين، افزايش درصد نانوذره¬ها نيكل فريت در بستر گرافني، ضمن بهبود درجه بلورينگي، باعث افزايش بازه مغناطش اشباع نمونه‌ها شد كه مي‌تواند در فرايند جداسازي مغناطيسي جاذب نقش مؤثري ايفا كند. بررسي عملكرد جذب نشان داد كه ايروژل سنتز شده توانايي بالايي در حذف يون‌هاي فلزي از محلول‌هاي آبي دارد. به منظور بررسي پارامترهاي جذب مدل¬هاي مختلفي روي داده هاي تجربي اعمال شد كه تحليل ايزوترم‌ها نشان داد كه مدل سيپس با بيشترين ضريب تعيين، مناسب‌ترين توصيف را از رفتار جذب ارائه مي‌دهد همچن ينبيشينه ظرفيت جذب تجربي برابر با 8/306 ميلي¬گرم بر گرم در غلظت تعادلي 3/123 ميلي¬گرم بر ليتر به دست آمد. چنين ويژگي‌هايي اين نانوكامپوزيت را به گزينه‌اي اميدبخش براي كاربرد در تصفيه و بهبود كيفيت آب در مقياس آزمايشگاهي و صنعتي تبديل مي‌كند.
شماره ركورد
237106
گرايش رشته تحصيلي
شيمي معدني
دانشكده
شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان