سنتز و شناسایی نانو ساختار های جدید هیبریدی پلی اکسو متالات بر پایه بستر های مزوحفره و کاربرد آن در جداسازی فلزات سنگین

چکیده : در این تحقیق مزوحفره های سیلیکا با مورفولوژی فیبری و صفحه ای سنتز شدند و از آنها به عنوان بستر جهت طراحی نانوهیبرید های پلی اکسومتالاتی، بر اساس سیستم های مهمان-میزبان، استفاده شد و پلی اکسومتالات های مذکور بر بسترهای مزوحفره تثبیت شدند. نانو هیبرید های های مزوپوری حاصل توسط آنالیز های xrd، sem، icp، bet-bjh، و ft-ir شناسایی شدند. اثر شرایط فیزیکی بستر سیلیسی (مساحت سطح، شکل، اندازه و ساختار حفرات) و شیمیایی واکنش (شرایط واکنش و نحوه تثبیت) بر کمیت و کیفیت تثبیت هر یک از گونه های پلی اکسومتالات بررسی شد. نانو هیبرید های ساخته شده شامل استانیک مولیبدو فسفات تثبیت شده بر بستر مزوحفره sba-15 با مورفولوژی فیبری ، مولیبدو وانادو فسفریک اسید تثبیت شده بر بستر مزوحفره sba-15 با مورفولوزی فیبری اصلاح شده با فلز زیرکونیوم و سزیم مولیبدو وانادو فسفات تثبیت شده بر بستر مزوحفره sba-15 با مورفولوژی صفحه ای که به عنوان مبادله گر یون جهت جذب برخی از یون های موجود در پسماند های هسته ای شامل استرانسیم ، ساماریم ، دیسپرسیم و گادولینیوم مورد استفاده قرار گرفتند و اثرات مربوط به ph محیط، غلظت یونها، زمان و دما بر کمیت و کیفیت جذب ارزیابی شد. که نتایج آن را به طور خلاصه در سه مبحث زیر می توان جمع بندی کرد. 1- سنتز استانیک مولیبدو فسفات تثبیت شده بر بستر مزوحفره سیلیکا sba-15 با مورفولوژی فیبری و کاربرد آن در جذب یون استرانسیم : نتایج نشان داد که که با روش تثبیت ارائه شده ذرات استانیک مولیبدو فسفات به خوبی در سطح و حفرات بستر پراکنده شده به طوریکه سینتیک فرایند جذب یون بسیار سریع می باشد. 2- سنتز مولیبدو وانادو فسفریک اسید تثبیت شده بر بستر مزوحفره سیلیکا ی اصلاح سطح شده با فلز زیزکونیوم و کاربرد آن در جذب یون ساماریم و دیسپرسیم : نتایج نشان داد که با تثبیت مولیبدو وانادو فسفریک اسید بر بستر مزوحفره اصلاح شده با فلز زیرکونیوم میزان فروشویی اسید تثبیت شده به حداقل ممکن رسیده و بسیار پایدار می باشد. همچنین، افزایش مساحت سطحی ذرات مبادله گر و در نتیجه آن افزایش میزان جذب یون از بررسی نتایج کاملاً مشهود است. 3- سنتز سزیم مولیبدو وانادو فسفات تثبیت شده بر بستر مزوحفره سیلیکای sba-15 با موفولوژی صفحه ای و کاربرد آن در جذب یون گادولینیوم: نتایج نشان داد که با تثبیت سزیم مولیبدو وانادو فسفات بر بستر مزوحفره، ذرات بسیار ریز سزیم مولیبدو وانادو فسفات که قابل جداسازی با کاغذ صافی و حتی سانتریفیوژ با سرعت بالا نیستند در اثر تثبیت بر بستر مزوحفره با ذرات درشت، قابلیت و سهولت در جداسازی را بدست آورده بدون اینکه مساحت سطحی آن کاهش بیابد. همچنین مورفولوژی صفحه ای به علت داشتن کانال های کوتاه میزان بارگذاری مبادله گر را تسهیل کرده که در نتیجه آن میزان جذب یون افزایش پیدا می کند.