سنتز نانو ذرات اکسید آهن هماتیت با سطح اصلاحی جدید برای حذف سرب از محلول‌های آبی

Authors

  • امیر حسام حسنی استاد، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
  • رضا صابری استادیار، عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، پژوهشکده مواد و چرخه سوخت هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران
  • عبدالرضا نیلچی استاد، عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، پژوهشکده مواد و چرخه سوخت هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران
  • مرتضی هاشم زاده دانشجوی دکترا، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
Abstract:

امروزه پراکندگی وسیع آلاینده‌های مختلف نظیر فلزات سنگین و مواد رادیواکتیو در آبهای سطحی و زیرزمینی، به‌عنوان یک بحران جهانی مطرح است. پژوهش‌های مختلف نشان داده است که نانو ذرات اکسید آهن هماتیت توانایی مطلوبی در حذف آلاینده‌ها دارد. در این پژوهش، نانو ذرات اکسید آهن هماتیت α-Fe2O3 با سطح اصلاحی جدید با استفاده از کلریدفریک شش آبه (FeCl3.6H2O) و سورفکتانت اسید اولئیک (C₁₈H₃₄O₂) تحت شرایط هیدروترمال در دمای 250 درجه سلسیوس تولید شد و نتایج آنالیزهای ساختاری XRD، FT-IR،SEM ، TEM و BET تصریح کرد که بیشتر از 90 درصد این نانوذرات متشکل از نانو میله‌هایی هستند (قطر 60-30 نانومتر و طول 700-400 نانومتر) که در میان آنها نانو ذرات فلسی شکل شش وجهی نامنظم با ضخامت متوسط 100-40 نانومتر به‌صورت پراکنده توزیع شده‌اند. از طرفی عوامل مؤثر بر جذب Pb2+ توسط نانو ذرات سنتز شده α-Fe2O3، اعم از pH، غلظت آلاینده، غلظت نانو جاذب و زمان تماس، به‌صورت ناپیوسته و تحت شرایط مشخص دمایی Cْ1±25 و اختلاط 120 دور در دقیقه مورد بررسی قرار گرفتند و شرایط بهینه جذب به‌دست آمد. با افزایش مقدار pH همواره راندمان حذف سرب از محلول آبی افزایش یافت و در مقادیر بالای 7 با توجه به تشکیل رسوب‌های هیدروکسیدی مزاحم، مقدار pH بهینه جذب، حدود 5/6 به دست آمد. از طرفی داده‌های تعادلی به‌دست آمده از پژوهش نشان داد که ایزوترم مناسب برای توصیف روند جذب کاتیون‌های Pb2+ بر روی نانو ذرات α-Fe2O3 سنتز شده، مدل دوبعدی لانگمیر است که دارای ظرفیت جذب حداکثری  11 میلی‌گرم در گرم می‌باشد. براین اساس بالاترین راندمان حذف Pb2+ در شرایط بهینه جذب 44/99 درصد گزارش شد و مساحت سطح نسبتاً بالای نانو ذرات هماتیت سنتز شده جدید (29/31 مترمربع بر گرم) نیز نشان داد که این نانو ساختارها توانایی بالایی در حذف کاتیون‌های فلزی سرب (Pb2+)  از بستر محلول‌های آبی دارند. از نظر سینتیکی نیز برازش مدل‌های سینتیکی مختلف جذب بر داده‌های حاصل از پژوهش ثابت کرد که کاتیون‌های Pb2+ با مدل شبه درجه دوم هو همپوشانی مطلوبی دارد و عملاً امکان مدلاسیون فرایند با این مدل سینتیکی خطی وجود دارد. نتایج پژوهش نشان می‌دهد که نانوذراتα-Fe2O3 سنتز شده جدید عملاً نانو جاذب‌هایی کارآمد و توانمند در حذف سرب به‌عنوان فلزی سنگین، از محلول‌های آبی هستند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

حذف سرب از محلولهای آبی توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی اصلاح شده

این پژوهش با هدف بررسی اثر نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی اصلاح شده با پوشش پلی‌اکریلیک اسید (PAA-nZVI) بر حذف سرب از محلولهای آبی به‌صورت آزمایش‌های ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. به این منظور نانو ذرات آهن صفرظرفیتی اصلاح شده با پوشش پلی‌اکریلیک اسید ساخته شد و ویژگی‌های مورفولوژیکی و اندازه آنها توسط دستگاه پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه طیف سنج مادون قرمز مورد بررسی قرا...

full text

بررسی کارایی نانو ذرات آهن اکسید سنتز شده در حذف یون مس از محلول‌های آبی

Abstract Introduction: water source pollutant, result of direct releasing of metal ions to environment, is one of the most important problems in the world. In this study, efficiency of synthesized iron oxide nanoparticles in presence of extract tangerine Peel was investigated for removal of copper ions in the solution. Methods: Iron oxide nanoparticles were prepared by co-perception metho...

full text

حذف سرب از محلولهای آبی توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی اصلاح شده

این پژوهش با هدف بررسی اثر نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی اصلاح شده با پوشش پلی اکریلیک اسید (paa-nzvi) بر حذف سرب از محلولهای آبی به صورت آزمایش های ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. به این منظور نانو ذرات آهن صفرظرفیتی اصلاح شده با پوشش پلی اکریلیک اسید ساخته شد و ویژگی های مورفولوژیکی و اندازه آنها توسط دستگاه پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه طیف سنج مادون قرمز مورد بررسی قرا...

full text

سنتز نانو ذرات کیتوسان و کاربرد آن در جذب یون‌های فلزی سرب از محلولهای آبی

استفاده از بیوپلیمرها به‌دلیل تجزیه‌پذیری زیستی و کم هزینه بودن، برای حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب مورد توجه واقع شده است. کیتوسان، پلیمری آب‌دوست و کاتیونی است که از حذف گروههای استیل کیتین در محیط بازی به‌دست می‌آید و به‌عنوان یک جاذب معروف به‌طور گسترده برای حذف فلزات سنگین به‌کار می‌رود. در مطالعه حاضر میزان حذف یون‌های فلزی سرب از محلولهای آبی توسط نانو ذرات کیتوسان مورد بررسی قرار گرفت....

full text

کارایی پریدات فعال شده با نانو ذرات اکسید منیزیم در حضور امواج فرابنفش برای حذف 2 کلروفنل از محلولهای آبی

مقدمه: 2- کلروفنل ها، به دلیل سمیت و تجزیه ناپذیری، به عنوان آلاینده های دارای اولویت زیست محیطی در پساب و فاضلاب های صنعتی می باشند. هدف از این مطالعه، تعیین کارایی پریدات ((IO4- فعال  شده با نانوذرات اکسید منیزیم در حضور امواج فرابنفش برای حذف 2-کلروفنل از محلول های آبی بود. روش کار: در این مطالعه ی تجربی، تجزیه فتوشیمیائی 2-کلروفنل در یک راکتور استوانه ای ناپیوسته با حجم 5/2 لیتر انجام شد. ل...

full text

سنتز نانو ذرات آهن صفر(nZVI) و بررسی کارایی آن در حذف آرسنیک از محیط‌های آبی

    هدف از این پژوهش سنتز نانو ذرات آهن صفر و تعیین کارایی آن در حذف آرسنیک از محیط آبی بود. نانوذرات به روش احیای کلرید فریک توسط بوروهیدرید سدیم سنتز گردید و تأثیر تغییرات پارامترهای pH ، زمان ماند، غلظت آرسنیت و آرسنات و غلظت نانو ذرات بر کارایی حذف در سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین خصوصیات نانو ذرات آهن تولیدی از میکروسکوپ الکترونی (SEM) و روش XRDاستفاده شد. تصویربرداری ا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 30  issue 2

pages  48- 63

publication date 2019-05-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023