بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بررسی و مقایسه نانوجاذب های اکسید فلزی و کامپوزیت آنها در جذب رنگ ها
اسلاید 2 :
چکیده
نانوجاذب های نیکل روی فریت و بیسموت منگنز فریت به روش سل ژل تهیه گردید. همچنین نانوکامپوزیت حاصل از ترکیب این نانوساختارها نیز به روش مذکور تهیه شد. محصولات حاصل از سنتز توسط روشهای تشخیصی مانند تصاویر الکترونی ، طیف های پراش پرتو ایکس، طیف های مادون قرمز و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس مورد ارزیابی قرار گرفتند. نانوجاذب ها در حذف رنگ های کنگورد و یانوس گرین مورد استفاده قرار گرفتند. سپس نانوکامپوزیت متشکل از این ساختارها نیز در این زمینه مورد بررسی قرار گرفت. با مشخص شدن نتایج ایزوترمیک و سینتیکی این نانوجاذب ها و مقایسه این نتایج با مشخصات رفتاری نانوکامپوزیت در حذف رنگ های مذکور، اثر دوپ شدن بیسموت به طور عمده در ساختار جاذب و تشکیل نانوکامپوزیت و نهایتا تغییر رفتار نانوجاذب نیکل روی فریت طی همراه شدن با بیسموت منگنز فریت در یک ساختار واحد کامپوزیتی پیرامون مبحث حذف رنگ ها مورد بررسی قرار گرفت.
اسلاید 3 :
مقدمه
یکی از تبعاتی که فناوری ها و صنایعی نظیر تولید کاغذ، نساجی، رنگ و پلاستیک و غیره دارند، نشت و رهاسازی رنگ های بازمانده به همراه پساب های صنعتی به محیط زیست است [1]. پساب های حاوی رنگ به رودخانه ها، دریاچه ها، مرداب ها و سفره های آب زیر زمینی نفوذ میکنند و نه تنها خاک و آب مورد نیاز گیاهان و جانوران و انسان را آلوده میکنند و برای موجودات و در نهایت انسان از نظر سلامتی مضر هستند، بلکه به سبب رنگی که دارند مانع نفوذ نور خورشید به اعماق آب های سطحی زمین شده و مانع فرآیند خودپالایشی آب در طبیعت میشوند. تاکنون روشهای مختلفی برای حذف رنگ ها از پساب گزارش شده است که هر کدام ویژگی خاص خود را دارند و با در نظر گرفتن شاخصه هایی مثل سادگی روش، هزینه روش، کارایی روش، سرعت روش، بازده روش، امکان بازیابی وگزینش پذیری روش از آنها استفاده میشود.
به عنوان مثال از این روشها میتوان به حذف رنگ توسط جذب سطحی، جداسازی و حذف رنگ توسط غشاء، دگرگون کردن رنگ توسط پدیده تجزیه نوری یا الکتریکی، کلر زنی و یا ازن دهی اشاره کرد [2]. اما از این میان، حذف رنگ توسط جذب سطحی مورد توجه بسیاری از محققان است چرا که این روش بسیاری از شاخصه های یک روش مقرون به صرفه، کارا و ساده را داراست. این موضوع که چه نوع جاذبی میتواند ما را به هدفمان که همانا حذف رنگ ها از محیط های آبی با حداقل هزینه و حداکثر کاراییست نزدیکتر کند بسیار حائز اهمیت است. امروزه شاهد گستره بسیار وسیعی از جاذبها هستیم که از مواد اولیه طبیعی، مواد معدنی و یا سینتتیک به طور خالص، و یا نوع فرآوری شده جاذب ها بر پایه این مواد تشکیل شده اند. اما جای این بحث خالی است که رفتار جاذبها به چه صورتی است؟
استفاده از مواد اولیه مختلف در سنتز یک جاذب چه تاثیری روی رفتار آن جاذب خواهد داشت؟ بحث رفتارشناسی جاذبها با نگرش ماهیتی و سنتزی آنها و اثرات متقابل و هم پای مواد اولیه، میتواند دید دانشمندان را وسیع تر و تخصصی تر کرده تا بتوانند با در نظر گرفتن این موضوع ساختار و رفتار جاذب ها را پیش بینی کرده و آن را به مرحله اجرا در آورند. در این تحقیق نیز سعی شده در ابتدا دو جاذب را بطور مجزا و سپس اثرات رفتاری آنها در حالتی که با یکدیگر مخلوط می شوند و جاذبی جدید را می سازند، بررسی شود.
اسلاید 4 :
روش انجام تحقیق
نانوجاذب های نیکل روی فریت و بیسموت منگنز فریت به روش سل ژل تهیه گردید. همچنین نانوکامپوزیت حاصل از ترکیب این نانوساختارها نیز به روش مذکور تهیه شد. محصولات حاصل از سنتز توسط روشهای تشخیصی مانند تصاویر الکترونی ، طیف های پراش پرتو ایکس، طیف های مادون قرمز و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس مورد ارزیابی قرار گرفت. نانوجاذب ها در حذف رنگ های کنگورد و یانوس گرین مورد استفاده قرار گرفتند. سپس نانوکامپوزیت متشکل از این ساختارها نیز در این زمینه مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر pH، مقدار جاذب و زمان تماس جاذب با محلول رنگ به حجم 25 میلی لیتر و با غلظت 10 میلی گرم بر لیتر مورد ارزیابی قرار گرفتند.
رفتار ایزوترمیک هر سه جاذب نیز در دمای ثابت و مقدار جاذب مشخص و ثابت و تماس دادن با غلظت های متفاوت رنگ های کاتیونی و آنیونی در زمان کافی برای به تعادل رسیدن مورد بررسی قرار گرفت. با مشخص شدن نتایج ایزوترمیک و سینتیکی این نانوجاذب ها و مقایسه این نتایج با مشخصات رفتاری نانوکامپوزیت در حذف رنگ های مذکور، اثر دوپ شدن بیسموت به طور عمده در ساختار جاذب و تشکیل نانوکامپوزیت و نهایتا تغییر رفتار نانوجاذب نیکل روی فریت در شرایط جدید پیرامون مبحث حذف رنگ ها مورد بررسی قرار گرفت.
اسلاید 5 :
نتایج
پس از بررسی ساختار و رفتار جذبی هر سه جاذب در مقابل تغییرات حاصل از ترکیب بندی و مواد بکار رفته در هر جاذب، تغییرات pH، مقدار جاذب و زمان تماس با محلول های رنگی، تغییراتی در مقدار جذب به ازای واحد جرم جاذب، سرعت جذب رنگ بر روی سطح هر جاذب و محدوده pH بوجود آمد. با اضافه شدن BMFO به NZFO و تشکیل نانوکامپوزیت، محدوده pH که اندرکنش سطح با گونه وجود داشت برای رنگ کنگورد کوچک تر شد؛ همچنین برای جذب رنگ بر روی سطح نانوکامپوزیت به مقادیر بیشتری از جاذب نسبت به NZFO نیاز شد؛ همچنین سینتیک جذب در نانوکامپوزیت در اندرکنش با رنگ یانوس گرین بی به طور محسوس افزایش پیدا کرد .مدل ایزوترمی جذب برای هر سه جاذب با هر دو رنگ مورد بررسی از مدل ایزوترم لانگویر تبعیت میکرد. پایداری جاذب های مذکور که به روش سل- ژل سنتز شده بودند نیز قابل توجه بود. جدول زیر بعضی از پارامترهای بدست آمده اشاره دارد :
اسلاید 6 :
نتایج
اسلاید 7 :
نتایج
نمودار های مربوط به ایزوترم ها و ظرفیت جذب :
اسلاید 8 :
بحث و نتیجهگیری
نتایج حاصل از سنتز نانوذرات و نانوکامپوزیت به روش سل –ژل نشان دادند که گر چه این روش سنتز ترکیبات اکسید فلزی روشی پربازده و آسان و کم هزینه برای ساخت نانوذرات می باشد و میتواند ذراتی با ابعاد نانو ایجاد کند اما با مقایسه رفتار این جاذب ها با جاذبهایی که با روش های دیگر تهیه شده بودند، مشخص شد که ظرفیت جذب کمتری از خود نشان میدهند. با این وجود به علت پایداری زیاد امکان استفاده از این ترکیبات به دفعات در حذف رنگ ها وجود دارد که در جاذب هایی که با روش های دیگر سنتز شده بودند و یا ساختارهای متفاوتی داشتند به چشم نمیخورد.
همچنین با بررسی اثر وجود نانوذرات بیسموت منگنز فریت در ساختار نهایی نانوکامپوزیت و مقایسه آن با نانوذره نیکل روی فریت، نقش وجود این نانوذره در کنار نانوذره نیکل روی فریت مشخص میگردد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان دادند که وجود نانوذره بیسموت منگنز فریت در کنار نانوذره نیکل روی فریت در یک ترکیب بندی میتواند پارامترهای مختلفی نظیر سینیتک جذب و پایداری جاذب را تحت تاثیر قرار دهد. لذا این نتایج میتوانند راهگشای طراحی جاذب ها با ساختار نانو باشد. این موضوع به کاربردی که طراح برای جاذب در نظر دارد بستگی خواهد داشت. همچنین با در نظر گرفتن نتایج حاصل از این تحقیق، امکان بررسی ترکیبات کریستالی و نقش چینش عنصری در یک ساختار هندسی و تغییر رفتار آنها برای محققان فراهم میگردد.
