جداسازی فلزات سنگین از پساب های آلوده همواره موضوع تحقیق بسیاری از محققین بوده است. روش های مختلفی جهت جداسازی این فلزات از آب و پساب های آلوده به کار می رود. در صورت استفاده از یک جاذب ارزان قیمت، روش جذب سطحی روشی کارآمد، آسان و مقرون به صرفه می باشد. در تحقیق حاضر پودرهای هیدروکسی آپاتیت نانوکریستال با اندازه متوسط کریستال 18 تا 60 نانومتر به روش عملیات حرارتی و آسیاکاری با استفاده از آسیاب گلوله ای سیاره ای پرانرژی، از استخوان گاو تهیه گشتند و به عنوان جاذبی ارزان قیمت، جهت جداسازی سرب از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفتند. کاربرد جاذب پودری شکل مشکل و جداسازی آن از محلول پس از اتمام واکنش جذب نیاز به فرایند فیلتراسیون داشته که فرایندی هزینه بر می باشد. از این رو هیدروکسی آپاتیت پودری شکل پس از تهیه، با استفاده از آلژینات که یک پلیمر طبیعی و ارزان قیمت می باشد، شکل دهی شد. در مرحله تهیه هیدروکسی آپاتیت، تاثیر دما و زمان حرارت دهی بر روی خواص پودر حاصل شده بررسی شد. بنابر نتایج به دست آمده، از دمای 750 درجه سانتیگراد و زمان حرارت دهی4 ساعت به عنوان شرایط بهینه جهت تهیه هیدروکسی آپاتیت استفاده شد. با انجام آزمایشات جذب به روش طراحی شده توسط تاگوچی، سهم هریک از عوامل غلظت اولیه سرب در محلول، ph اولیه محلول، جرم جاذب و زمان آسیا کاری پودر در پاسخ (درصد حذف سرب از محلول آبی) مشخص گردید و پودر بهینه جهت استفاده در مرحله شکل دهی تعیین شد. پودر بهینه نمونه ای بود که به مدت 2 ساعت تحت فرایند آسیاکاری قرار گرفته بود و اندازه ذرات در این پودر کمتر 80 نانومتر بود. هم چنین تاثیر تابش فراصوت بر میزان جذب توسط پودرهای آسیاب شده در زمان های 2 تا 16 ساعت بررسی و مشاهده شد که تابش فراصوت به میزان زیادی سبب افزایش جذب گشته است. این افزایش جذب بین 8/53 تا 05/122 درصد، نسبت به حالت بدون تابش بود که نشانگر تاثیر چشمگیر تابش فراصوت است. پس از تعیین پودر بهینه، جاذب های کامپوزیتی آلژینات- هیدروکسی آپاتیت به دو صورت فیلمی و دانه ای شکل و با دو مقدار 20 و 50 درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت تهیه گشتند. جذب جاذب های کامپوزیتی دانه ای شکل کمتر از جذب مربوط به آلژینات به تنهایی و هیدروکسی آپاتیت به تنهایی بود. این درحالیست که جذب سرب از محلول 900ppm، توسط جاذب کامپوزیتی فیلمی شکل که حاوی 50 درصد هیدروکسی آپاتیت بود، نسبت به جاذب های آلژینات و هیدروکسی آپاتیت به تنهایی، به میزان %56/13 و %29/22 افزایش یافت.

چکیده کامپوزیت های زمینه آلومینیمی به دلیل خواصی همچون استحکام ویژه بالا, مقاومت به سایش خوب, ضریب انبساط حرارتی پایین و مقاومت به اکسیداسیون بالا مصرف زیادی را در صنعت خودروسازی, صنایع نظامی و صنایع هوافضا پیدا کرده اند.یکی از روش های جدید ساخت مواد کامپوزیتی زمینه آلومینیمی روش نفوذدهی مذاب به درون فوم های سرامیکی توسط ریخته گری کوبشی است. در این پژوهش, تولید کامپوزیت زمینه آلومینیمی(آلیاژ a356)-آلومینا با روش ریخته گری کوبشی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور دمای پیش گرم قالب و فوم سرامیکی آلومینایی به ترتیب 300 و 700 درجه سانتی گراد انتخاب شد و نمونه ها در دماهای بارریزی 700، 750 و 800 درجه سانتی گراد تحت فشارهای mpa 50، 75، 100 و 125 ریخته گری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش فشار ریخته گری از mpa50 بهmpa 125 با توجه به انجماد تحت فشاردرصد تخلخل به کمتر از %1 رسید و ریزساختار نمونه ها از دندریتی درشت تبدیل به دانه های ریز محوری شدند. با افزایش فشار ریخته گری کوبشی از mpa 50 به mpa 125 در دمای باریزی 700 درجه سانتی گراد، استحکام تسلیم آلیاژ % 5/5 افزایش یافته در حالی که استحکام تسلیم کامپوزیت محتوی % 20 حجمی تقویت کننده، % 15 و استحکام تسلیم کامپوزیت با % 25 حجمی آلومینا، % 25 افزایش یافت ولی افزایش استحکام تسلیم نمونه ها در دمای بارریزی 800 درجه سانتی گراد به دلیل افزایش تخلخل، کمتر از دمای 700 درجه سانتی گراد شد. با افزایش دمای ریخته گری از 700 به 800 درجه سانتی گراد، استحکام فشاری نهایی آلیاژ % 5/10 کاهش یافته در حالیکه استحکام فشاری نهایی کامپوزیت محتوی % 20 حجمی تقویت کننده، % 2/22 و استحکام فشاری نهایی کامپوزیت با % 25 حجمی آلومینا، % 5/4 کاهش یافته است. درصد کرنش فشاری فشاری نمونه های کامپوزیتی در دمای 700 درجه سانتی گراد از فشار mpa 50 تا mpa 100، حاوی %20 و %25 تقویت کننده به ترتیب %9/8 و %6/10 بهبود یافته است. در فشارهای بیشتر از mpa 100 با وجود اینکه ریزساختار ریختگی ریزتر و دانه ها محوری شده اند ولی درصد کرنش فشاری نمونه های کامپوزیتی کمتر شده، این به دلیل خرد شدن فوم های سرامیکی در این نمونه ها است که تاثیر منفی بر روی خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیتی داشته است. افزایش در مقاومت به سایش نمونههای کامپوزیتی را می توان به افزایش مقاومت به تغییر شکل پلاستیک نمونههای کامپوزیتی در اثر حضور فوم های سرامیکی، نسبت داد. به طور کلی کاهش تخلخل و اندازه? دانه?های زمینه در بهبود خواص سایشی کامپوزیت?های تولیدی با روش ریخته گری کوبشی نیز موثر است. با در نظر گرفتن تلفیقی از خواص سایشی و مکانیکی, نتایج این پژوهش شرایط بهینه تولید کامپوزیت ریختگی آلومینیم-آلومینا را به صورت دمای بارریزی 700 درجه سانتی گراد, فشار ریخته گری mpa 100 و درصد تقویت کننده %25 نشان می دهد.