سنتز، بررسی خواص و کاربرد نانوذرات و نانوکامپوزیتهای نقره اکسید در حذف آلاینده ها

در این پژوهش، نانوکامپوزیت هایی از نانوذرات نقره اکسید با بستر های خاک اره و سیلیکاژل به روش رسوب دهی شیمیایی تهیه شد. نانوکامپوزیت های سنتز شده، با تکنیک های مختلف شناسایی شدند و آنالیز sem تشکیل نانوذرات نقره اکسید روی بستر خاک اره و بستر سیلیکاژل را تایید کرد. کاربرد اول، استفاده از کامپوزیت خاک اره به عنوان منبع سلولزی با نانوذرات نقره اکسید جهت جذب آلاینده کروم (vi) از محلول های آبی بوده است. برای تعیین شرایط بهینه جذب در سیستم ناپیوسته، اثر پارامترهای مهم مانند ph، زمان تماس، غلظت اولیه کروم (vi) ، مقدار جاذب ، دما و قدرت یونی مورد مطالعه قرار گرفت. میزان کروم (vi) باقیمانده در محلول از روش اسپکتروفتومتر uv-vis با استفاده از واکنشگر 1و5-دی فنیل کاربازید تعیین شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که جذب کروم توسط نانوکامپوزیت معرفی شده بسیار سریع بوده (کمتر از 30 دقیقه) و بیشترین جذب در ph های اسیدی اتفاق می افتد (2=ph). داده های جذب تعادلی با مدل های ایزوترم جذب فروندلیچ، لانگمیر و تمکین و مدلهای سینتیکی شبه درجه اول و شبه درجه دوم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داده است که داده های جذبی بدست آمده از مدل سینتیکی شبه درجه دوم و مدل ایزوترمی لانگمیر با ماکزیمم ظرفیت جذب 75/20g/mg تبعیت می کنند. بررسی های ترمودینامیکی نیز دلالت بر خود به خودی بودن و گرمازا بودن فرایند جذب دارد. انجام آزمایشات همچنین در سیستم ستون انجام شد و عوامل موثر مانند ph محلول اولیه، سرعت جریان، غلظت اولیه کروم(vi) و ارتفاع ستون بررسی گردید. نتایج مطالعات دینامیکی منحنی¬های شکست با استفاده از مدل های آدامس- بوهارت، توماس و bdst کارائی ستون¬های حاوی جاذب به¬کار رفته را اثبات کردند. واجذب ستون نیز برای تعیین کاربرد جاذب برای دفعات متوالی مورد آزمایش قرار گرفت و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از ستون حاوی جاذب ag2o/sd را تایید کرد. در قسمت دوم پروژه، از نانوکامپوزیت های نقره اکسید با خاک اره و سیلیکاژل برای حذف مواد رنگزا (متیلن بلو) از محلول های آبی در سیستم ناپیوسته استفاده شد. مانند روش قبل، اثر عوامل متغیر در سیستم ناپیوسته از قبیل: ph، زمان تماس، غلظت اولیه رنگینه، مقدار جاذب و دما بررسی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش ph، میزان جذب افزایش می یابد. همچنین ظرفیت جذب جاذب ها، با افزایش غلظت اولیه، زمان تماس و دما افزایش یافت. برای هر دو جاذب، تبعیت فرایند جذب از ایزوترم فروندلیچ و سینتیک شبه مرتبه دوم مشاهده شد و داده های ترمودینامیکی بیانگر خود به خودی و گرماگیر بودن جذب رنگینه ها بودند.