پديد آورندگان :
هاشم زاده ، مرتضي - گروه مهندسي محيط زيست , هاشم زاده ، مرتضي - گروه مهندسي محيط زيست , نيلچي ، عبدالرضا - پژوهشكده مواد و چرخه سوخت هسته‌اي , نيلچي ، عبدالرضا - پژوهشكده مواد و چرخه سوخت هسته‌اي , حسني ، امير حسام - گروه مهندسي محيط زيست , حسني ، امير حسام - گروه مهندسي محيط زيست , صابري ، رضا - پژوهشكده مواد و چرخه سوخت هسته‌اي , صابري ، رضا - پژوهشكده مواد و چرخه سوخت هسته‌اي
چكيده فارسي :
امروزه پراكندگي وسيع آلاينده‌هاي مختلف نظير فلزات سنگين و مواد راديواكتيو در آبهاي سطحي و زيرزميني، به‌عنوان يك بحران جهاني مطرح است. پژوهش‌هاي مختلف نشان داده است كه نانو ذرات اكسيد آهن هماتيت توانايي مطلوبي در حذف آلاينده‌ها دارد. در اين پژوهش، نانو ذرات اكسيد آهن هماتيت αFe2O3 با سطح اصلاحي جديد با استفاده از كلريدفريك شش آبه (FeCl3.6H2O) و سورفكتانت اسيد اولئيك (C₁₈H₃₄O₂) تحت شرايط هيدروترمال در دماي 250 درجه سلسيوس توليد شد و نتايج آناليزهاي ساختاري XRD، FTIR،SEM ، TEM و BET تصريح كرد كه بيشتر از 90 درصد اين نانوذرات متشكل از نانو ميله‌هايي هستند (قطر 6030 نانومتر و طول 700400 نانومتر) كه در ميان آنها نانو ذرات فلسي شكل شش وجهي نامنظم با ضخامت متوسط 10040 نانومتر به‌صورت پراكنده توزيع شده‌اند. از طرفي عوامل مؤثر بر جذب Pb2+ توسط نانو ذرات سنتز شده αFe2O3، اعم از pH، غلظت آلاينده، غلظت نانو جاذب و زمان تماس، به‌صورت ناپيوسته و تحت شرايط مشخص دمايي Cْ1±25 و اختلاط 120 دور در دقيقه مورد بررسي قرار گرفتند و شرايط بهينه جذب به‌دست آمد. با افزايش مقدار pH همواره راندمان حذف سرب از محلول آبي افزايش يافت و در مقادير بالاي 7 با توجه به تشكيل رسوب‌هاي هيدروكسيدي مزاحم، مقدار pH بهينه جذب، حدود 5/6 به دست آمد. از طرفي داده‌هاي تعادلي به‌دست آمده از پژوهش نشان داد كه ايزوترم مناسب براي توصيف روند جذب كاتيون‌هاي Pb2+ بر روي نانو ذرات αFe2O3 سنتز شده، مدل دوبعدي لانگمير است كه داراي ظرفيت جذب حداكثري 11 ميلي‌گرم در گرم مي‌باشد. براين اساس بالاترين راندمان حذف Pb2+ در شرايط بهينه جذب 44/99 درصد گزارش شد و مساحت سطح نسبتاً بالاي نانو ذرات هماتيت سنتز شده جديد (29/31 مترمربع بر گرم) نيز نشان داد كه اين نانو ساختارها توانايي بالايي در حذف كاتيون‌هاي فلزي سرب (Pb2+) از بستر محلول‌هاي آبي دارند. از نظر سينتيكي نيز برازش مدل‌هاي سينتيكي مختلف جذب بر داده‌هاي حاصل از پژوهش ثابت كرد كه كاتيون‌هاي Pb2+ با مدل شبه درجه دوم هو همپوشاني مطلوبي دارد و عملاً امكان مدلاسيون فرايند با اين مدل سينتيكي خطي وجود دارد. نتايج پژوهش نشان مي‌دهد كه نانوذراتαFe2O3 سنتز شده جديد عملاً نانو جاذب‌هايي كارآمد و توانمند در حذف سرب به‌عنوان فلزي سنگين، از محلول‌هاي آبي هستند.
