توليد نانوپودر فوتوكاتاليست ZnMn2O4 از پسماند باتري آلكالاين

Production of ZnMn2O4 photocatalyst nanopowder from spent alkaline batteries

در ميان اكسيد فلزات انتقالي، ZnMn2O4 داراي مزاياي زيادي از جمله سازگاري با محيط زيست و هزينه كم است كه يكي از كاربردهاي آن استفاده به عنوان فوتوكاتاليست براي تخريب رنگ دانه‌هاي‌ آلاينده آب است. در اين مقاله بازيافت پودر فوتوكاتاليستي ZnMn2O4 از باتري‌هاي آلكالاين مستعمل با استفاده از آسياكاري مكانيكي و عمليات حرارتي در 600 درجه سانتي گراد انجام شده است. با استفاده از آناليز پراش پرتو ايكس، تأثير آسيكاري مكانيكي و حرارت دادن به پودر اوليه در تشكيل فاز ZnMn2O4 مطالعه شد و با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني ريزساختار مربوط به پودر اوليه، پودر آسياكاري شده و پودر آسياكاري و عمليات حرارتي شده بررسي شد. نتايج حاصل از آناليز پراش اشعه ايكس مشخص كرد كه فاز ZnMn2O4 در اثر انجام آسياكاري مكانيكي و عمليات حرارتي به طور كامل تشكيل شده است و نتايج ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني نشان داد كه پود ذكر شده ساختار همگني را نسبت به پود اوليه و آسياكاري شده، دارد و متوسط اندازه ذرات آن 79 نانومتر است. همچنين خواص فوتوكاتاليستي سه نمونه ذكر شده در تخريب محلول mg/L 2 متيلن بلو در محدوده نور مرئي مطالعه شد و مشخص شد كه نانوپودر ZnMn2O4 تهيه شده با 86 درصد تخريب متيلن بلو تحت تابش نور مرئي پس از 180 دقيقه، بيش‌ترين بازده را داشته است. همچنين سينتيك فرآيند تخريب فوتوكاتاليستي مورد بررسي قرار گرفت.