سنتز نانوذرات لپیدوکروسیت ‏‎(gamma-feooh)‎‏ و بررسی قابلیت آنها در ‏حذف آلاینده های شیمیایی از آب با روشهای جذب سطحی و اکسایش ‏پیشرفته

در این کار پژوهشی نانوذرات لپیدوکروسیت (γ-feooh) با استفاده از سولفات آهن (ii) بعنوان پیش ماده سنتز شدند و اثر مقدار پیش ماده و زمان سنتز بر روی اندازه ذرات سنتز شده بررسی گردید. با کاهش زمان و مقدار پیش ماده اندازه ذرات سنتز شده کوچکتر شد. مشخصات ساختاری نانوذرات سنتز شده توسط پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، مادون قرمز تبدیل فوریه (ftir)، جذب سطحی نیتروژن و ph نقطه بدون بار (phzpc) شناسایی شد. آنالیزهای tem، xrd و ftir تایید کننده سنتز نانوذرات لپیدوکروسیت بودند. مساحت سطح و phzpc ذرات سنتر شده به ترتیب برابر m2 g-1 68/1 و 4/8 بودند. امکان استفاده از لپیدوکروسیت سنتز شده در فرآیند جذب سطحی بررسی شد. ترکیب رنگزای متال کمپلکس لاناکرون قهوه ای اس- جی ال (lbs-gl) بعنوان آلاینده مدل انتخاب گردید. اثر مقدار لپیدوکروسیت، ph، دما و زمان تماس بین جاذب و جذب شونده بر روی فرآیند جذب سطحی با استفاده از روش رویه پاسخ (rsm) بررسی شد و فرآیند بهینه سازی و مدلسازی گردید. مقدار نانوذرات لپیدوکروسیت، ph، دما و زمان تماس به ترتیب g 0/015، 3/5، oc 38 و min 100 بعنوان سطوح بهینه شناسایی شدند. مدل های ایزوترمی و سینتیکی فرآیند جذب سطحی در شرایط بهینه تعین شدند. نتایج ایزوترمی جذب سطحی تطابق بیشتری با مدل لانگمویر داشت و بیشینه ظرفیت جذب سطحی بر اساس این مدل برابر mg g-528/211 بود. فرآیند جذب سطحی از مدل سینتیکی شبه درجه دوم تبعیت کرد. علاوه بر این اثر ph بر روی واجذب lbs-gl بررسی شد. راندمان واجذب lbs-gl در phهای بالا قابل توجه بود. این مطالعه حاکی از ظرفیت زیاد جذب و واجذب نانولپیدوکروسیت در حذف lbs-gl می باشد. همچنین افزایش ph یک روش خوب برای احیای لپیدوکروسیت مصرف شده است که مصرف صنعتی این ترکیب را تسهیل می نماید. قابلیت فتوکاتالیستی نانوذرات لپیدوکروسیت بررسی شد. برای این منظور حذف آلاینده آموکسی سیلین (amx) توسط فرآیند γ-feooh/h2o2/uv بعنوان فرآیند شبه فتو فنتون مورد بررسی قرار گرفت و با روش rsm بهینه سازی شد. شرایط بهینه عبارتند از غلظت اولیه amx برابر با mg l-1 10 و غلظت اولیهh2o2 برابر با mm 1/76 در ph 2 تحت تابش اشعه ماوراء بنفش به مدت min 120. یک مدل سینتیکی جدید بر اساس مکانیسم کلی فرآیند شبه فتون فنتون برای تخریب amx پیشنهاد گردید. بر اساس این مدل، ثابت سرعت واکنش بین amx و رادیکال هیدروکسیل برابر m-1s-1 4/55×105 می باشد. در نهایت نانولپیدوکروسیت فعالیت کاتالیزوری خوبی حتی پس از چهار چرخه تخریب پشت سر هم amx از خود نشان داد. در آخرین بخش از این کار، نانوذرات لپیدوکروسیت در سطح کربن فعال گرانولی تثبیت شده و استفاده از کامپوزیت کربن فعال-نانولپیدوکروسیت (γ-feooh-gac) در رنگزدایی فاضلاب نساجی حاوی راکتیو نارنجی 29 (ro29) در حضور h2o2 و تابش uv مورد بررسی قرار گرفت. این فرآیند در یک راکتور پیوسته همزن دار انجام شد. اثر نرخ جریان فاضلاب، غلظت h2o2 و ph در فرآیند رنگزدائی با استفاده از rsm مورد مطالعه قرار گرفت. شرایط بهینه دبی جریان ml min-1 1/98، غلظت h2o2 برابر با mm 3/25 و ph اولیه برابر 1/98 بود. مقایسه توانایی فرآیند γ-feooh-gac/h2o2/uv در شرایط مطلوب در رنگزدائی فاضلاب با فرآیندهای uv، γ-feooh-gac/uv، γ-feooh-gac/h2o2،γ-feooh-gac ، h2o2/uv نشان داد که فرآیند γ-feooh-gac/h2o2/uv بسیار موثرتر از دیگر فرآیند های مورد بررسی است.