سنتز و مشخصه‌يابي آيروژل نانوكامپوزيتي لينتر پنبه / روي اكسيد / آهن و بررسي كارايي آن در حذف يون سرب از محلول هاي آبي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

حضور يون‌هاي فلزي سنگين مانند سرب در پساب‌هاي صنعتي و شهري به دليل سميت بالا، تجمع زيستي و پايداري در محيط‌زيست، تهديدي جدي براي سلامت انسان و اكوسيستم‌هاي آبي محسوب مي‌شود. ازاين‌رو، گسترش جاذب‌هاي نوين با كارايي بالا براي حذف اين آلاينده‌ها، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. در اين پژوهش، يك آيروژل نانوكامپوزيتي بر پايه لينتر پنبه، اكسيد روي و ميكروذره هاي آهن با هدف بهبود ظرفيت جاذب يون‌هاي آلاينده سنتز و مشخصه‌يابي شد. براي تهيه اين نانوكامپوزيت، نخست محلول سديم هيدروكسيد و اوره با نسبت مولي مشخص در آب يون زدايي شده‌شده مخلوط و در دماي پايين تثبيت شد. در ادامه، اين محلول به لينتر پنبه اضافه شد كه منجر به انحلال كامل الياف و تشكيل ساختار ژلي شد. سپس، نانوذره هاي روي اكسيد و ميكروذره هاي آهن به محلول اضافه شدند و به¬ روش فريز دراير، آب درون ژل¬ها تصعيد شد، تا آيروژل كامپوزيتي حاصل شود. نتايج نشان داد كه حضور 1 درصد نانوذره هاي روي اكسيد و 1 و 3 درصد ميكروذره هاي آهن در ساختار آيروژل، تأثير بسزايي در بهبود بازده جذب دارد. بررسي‌هاي تجربي نشان داد كه اين جاذب قادر است در مدت‌زمان كوتاه 15 دقيقه، با استفاده از 30 ميلي‌گرم آيروژل، ميزان حذف يون سرب را به 93-91 درصد برساند. اين عملكرد مطلوب را مي‌توان به ساختار فوق‌متخلخل آيروژل، افزايش سطح تماس مؤثر، و اثر هم¬افزايي ناشي از حضور هم‌زمان روي اكسيد و ميكروذره هاي آهن نسبت داد. يافته‌هاي اين پژوهش نشان مي‌دهد كه آيروژل نانوكامپوزيتي سنتزشده مي‌تواند به‌عنوان يك جاذب كارآمد، پايدار و دوستدار محيط‌زيست براي حذف آلاينده‌هاي فلزي از پساب‌هاي صنعتي مورد استفاده قرار گيرد و جايگزيني مناسب براي روش‌هاي سنتي تصفيه آب باشد.

236704

نانو شيمي

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان