ارزیابی سنتز نانوذرات اکسید آهن از باطله و مطالعه خواص و کارایی آنها

هدف پژوهش حاضر معرفی روشی آسان، ارزان و دوستدار محیط زیست برای تهیه دو نوع نانوذرات اکسید آهن (مگنتیت و هماتیت) از باطله¬های معدنی و بررسی خواص کاربردی آنها بود. درمرحله اول، نانوذرات مگنتیت و هماتیت از باطله معدن گل گهر در مقیاس آزمایشگاهی تهیه شد. درمرحله دوم، پس از خصوصیت سنجی نانوذرات حاصل، کارایی آنها به ترتیب در تصفیه پساب و بهبود خواص سیمان بررسی شد. محتوای آهن موجود در باطله، طی دو روش فروشویی و ترسیب انتخابی به صورت محلول پیش¬ماده¬ی مورد نیاز در سنتز نانوذرات اکسید آهن تبدیل شد. به دلیل خلوص بالای پیش¬ماده¬ی روش دوم، این محلول در تهیه نانوذرات مورد استفاده قرار گرفت. نانوذرات مگنتیت بر اثر افزودن سدیم سولفیت و آمونیاک به این پیش¬ماده طی روش ترکیبی همرسوبی-شیمی صوت تهیه شد. نانوذرات هماتیت نیز طی همین روش در اثر رسوب گیری با هیدروکسید سدیم و عملیات حرارتی500 درجه سانتیگراد به دست آمد. نتایج خصوصیت سنجی xrd، sem و eds تشکیل نانوذرات کروی را با اندازه¬های 30 و 45 نانومتر، با توزیع اندازه یکنواخت و خلوص بالا نشان داد. نانوذرات مگنتیت سنتز شده با اندازه میانگین 30 نانومتر وخلوص 94 درصد، کارایی مناسبی را در تصفیه پساب داشت. به طوری که قادر به جذب 91 درصد فلز کبالت در شرایط قلیایی بود. نانوذرات هماتیت نیز با اندازه میانگین 45 نانومتر و خلوص 89 درصد، کارایی رضایتبخشی را به عنوان افزودنی برای افزایش مقاومت ملات سیمان به میزان 34-17 درصد نشان داد.