مشخصات پژوهش

عنوان	سنتز نانوجاذب سیلیکاتی اصلاح شده جهت جداسازی یون های کادمیم از محلول آبی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	نانو جاذب، جذب سطحی، ساختمان شیمیایی، ایزوترم جذب، یون کادمیم
چکیده	کادمیوم، به شکل یون های Cd(ІІ) در محلول های آبی، به عنوان یکی از سمی ترین فلزات سنگین به شمار می رود و حتی در غلظت های ناچیز، آثار زیان آوری بر محیط زیست، سلامتی بشر و موجودات زنده دارد. هدف از این تحقیق، سنتز یک نانوجاذب جدید و کارآمد برای حذف یون های کادمیم از محلول آبی در یک سیستم ناپیوسته می باشد. برای این منظور، نانو ذره سیلیکا متخلخل سنتز و با استفاده از تری اتیلن تترا آمین اصلاح سطح گردید. شکل شناسی، اندازه ذرات و مشخصات ساختاری نانوذرات به وسیله آنالیز میکروسکوب الکترونی روبشی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، جذب-واجذب گاز نیتروژن (BET) و پراش اشعه ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ساختار مولکولی و عناصر موجود در نمونه ها با استفاده از آنالیز جذب اشعه مادون قرمز (FTIR) و پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) مشخص شد. نتایج حاصل از FESEM نشان داد که مورفولوژی نانوجاذب تقریباً کروی و همگن می باشد. تصاویر TEM و نتایج آنالیز BET اثبات کرد که نانو ذرات سیلیکا متخلخل تقریبا دارای ابعاد حدودا 900 نانومتر و دارای سطح ویژه (m2g-1) 23/593 و اندازه حفرات (nm) 21/1 می باشند. در مرحله بعد، کارایی نانوجاذب سنتز شده در حذف یون های کادمیم از محلول آبی با استفاده از سیستم نا پیوسته مورد بررسی قرارگرفت. عوامل مؤثر بر حذف یون های کادمیوم، ازقبیل pH محلول، غلظت اولیه یون کادمیم در محلول، میزان جاذب، دما و زمان ماند ارزیابی شد. نتایج نشان داد بیشترین مقدار جذب در pH برابر 5، دمای 25 درجه سانتی گراد و با مقدار 40 گرم از نانوجاذب به دست آمد. درصد حذف یون های کادمیوم در شراط بهینه 92% بوده که درصد بسیار بالایی نسبت به کارهای مشابه بوده است. مطالعه تعادلی جذب نشان داد که جذب یون های کادمیم توسط نانو جاذب سیلیکا متخلخل از مدل ایزوترم سیپس پیروی می کند و ظرفیت جذب گزارش شده از این مدلmg/g 60/35 است. داده های سینتیکی با مدل های سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم دوم و مدل نفوذ درون ذره ای آنالیز شدند و مدل سینتیکی شبه درجه دوم بهترین مدل برازش شده با آزمایش جذب یافت شد. پارامترهای ترمودینامیکی نیز نشان دهنده گرماده و خودبخودی بودن فرآیند جذب بوده است.
پژوهشگران	محسن قربانی (استاد مشاور)، حامد سلیمی کناری (استاد راهنما)، آتنا عابدی (دانشجو)، حمیدرضا غفوری طالقانی (استاد راهنما)