تهیه نانوکره های هسته - پوسته مغناطیسی fe3o4-tio2 و بررسی سنتیکی حذف آلاینده های رنگی توسط آنها از محیط آبی به کمک امواج فراصوت

صنایع نساجی یکی از بزرگترین صنایع مصرف کننده آب، تولید کننده فاضلاب های رنگی و محتوی مقادیر قابل توجهی رنگ هستند. برخی از این رنگ ها و محصولات ناشی از تجزیه آنها مانند آمین های آروماتیک به شدت سرطان زا هستند. فرایند جذب سطحی امروزه به عنوان یک روش مناسب در حذف آلاینده های رنگی از لحاظ پایین بودن هزینه و آسان بودن فرایند، شناخته شده می باشد. در این پروژه سنتز نانو کره های پوسته – هسته مغناطیسی شامل fe3o4 به عنوان هسته مغناطیسی و tio2 به عنوان پوسته با دو نوع سورفکتانت کاتیونی و آنیونی در حضور و غیاب امواج فراصوت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج xrd، tem و ft-ir ساختار و شکل نانوکره های پوسته - هسته را تأیید می کند. در مرحله بعد به منظور حذف آلاینده های رنگی آنیونی (قرمز کونگو) و کاتیونی (متیلن بلو) از این نانوذرات استفاده شده است که نسبت به موارد مشابه دیگر در این زمینه موثر تر عمل کرده است. همچنین تأثیر پارامتر های مختلف از جمله زمان، دما، ph و غیره بر روی نتایج جذب در حضور و غیاب امواج فراصوت بررسی شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که میزان جذب رنگ آنیونی قرمز کونگو و کاتیونی متیلن بلو در حضور و غیاب امواج فراصوت بترتیب توسط نانوکره های مغناطیسی سنتز شده با سورفکتانت کاتیونی و آنیونی کارآمدتر بوده است. همچنین استفاده از امواج فراصوت نسبت به روش همزدن در میزان جذب موثر تر بوده است، به طوری که حذف بیشتر از 98% از رنگ متیلن بلو و 100% از رنگ آنیونی قرمز کونگو بترتیب در زمان های 2 و 4 دقیقه صورت گرفته، که این را می توان به اثرات حفره زایی ناشی از امواج فراصوت و بهبود انتقال جرم گونه ها به سطح جاذب نسبت داد. علاوه بر این خواص شیمیایی و فیزیکی مولکول های قرمز کونگو و متیلن بلو و نیز خصوصیات سطح جاذب از جمله بار الکتریکی آن و در نهایت اندرکنش های قوی بین مولکول های رنگی و جاذب تأثیر بسزایی دارند. همچنین داده های تجربی برای جذب قرمز کونگو و متیلن بلو بر روی fe3o4@tio2 هم خوانی مناسبی با مدل سنتیکی شبه مرتبه دوم داشته است و بیشترین ثابت سرعت در حضور امواج فراصوت مشاهده شده است. پارامتر های ترمودینامیکی نیز برای جذب متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است.