جذب سطحی نیکل (ii)از محلول های آبی توسط نانوصفحات گرافن و نانوکامپوزیت گرافن-اکسید روی: مطالعه ی ترمودینامیکی و سینتیکی

نیکل (ii) فلز سنگین سمی و زیست تخریب ناپذیری است که در فاضلاب ها وجود دارد. منابع اصلی آلودگی نیکل فرایند های صنعتی نظیر معدن کاری، گالوانیزه کردن، فرایند های رنگرزی، تولید باتری و ذوب می باشد. مقدار اندک نیکل فعال کننده ی برخی از آنزیم های بدن می باشد ولی حضور نیکل بیش تر از مقدار مجاز آن در آب، سبب بروز بیماری های متعددی از جمله سرطان شش، آماس کلیوی، آماس پوستی و بی نظمی های گوارشی می شود. در بین روش های مختلف برای حذف ni (ii)، جذب سطحی یک روش فیزیکوشیمیایی توصیه شده است. گرافن به سبب خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد نظیر مساحت سطح بالا، هدایت الکتریکی مناسب و تهیه ی آسان به جاذب خوبی برای آلاینده های محیط زیست تبدیل شده است. در این مطالعه، از گرافن به منظور جذب سطحی ni (ii) از محلول های آبی استفاده شده است. غلظت ni (ii) در محلول، با استفاده از طیف سنج فرا بنفش- مرئی در طول موج nm 445 و با تشکیل کمپلکس ni (ii) با دای متیل گلی اکسیم اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که در دمای oc25 حداکثر ظرفیت جذب گرافن برای ni (ii) از محلول های آبی mg g-1 3.78 می باشد. در سال های اخیر توجه زیادی به اکسید های فلزی به ویژه برای حذف یون های فلزات سنگین از محلول های آبی شده است. در این تحقیق، نانوکامپوزیت گرافن با اکسید روی با استفاده از روش هیدروترمال به کمک مایکروویو و در حضور مایع یونی 1-هگزیل 3- متیل ایمیدازولیوم بیس (تری فلوئورو متیل سولفونیل) ایمید، [c6mim] [ntf2] تهیه شد. نانوکامپوزیت تهیه شده با پنج روش پراش پرتوی x، میکروسکوپ روبشی الکترون میدان نشری، طیف سنجی فرابنفش-مرئی، طیف سنجی فرو قرمز تبدیل فوریه و مساحت سطح bet مشخصه یابی شد. از این نانوکامپوزیت برای جذب سطحی ni (ii) استفاده شد. بدین منظور آزمایشات جذب سطحی به صورت سیستماتیک انجام شدند و اثر عوامل مختلف نظیر زمان تماس، ph، غلظت اولیه ی یون فلزی، دما و میزان جاذب بر فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان دادند نانوکامپوزیت گرافن-zno جاذب جدید و مناسب برای حذف ni (ii) از محلول های آبی است و حداکثر ظرفبت جذب آن در دمای oc 25 به 66.66mg g-1 افزایش یافت. این مطالعه هم چنین نشان داد که با افزایش مقدار جاذب، مقدار ph و دما بازده ی جذب افزایش می یابد. نتایج بررسی های سینتیکی برای حذف ni (ii) از محلول های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت گرافن-zno از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم تبعیت می کند و همچنین هم دمای جذب لانگمویر می باشد