مشخصات پژوهش

عنوان	سنتز نسل جدیدی از نانوجاذب ها بر پایه نانولوله های کربنی و به کارگیری آن در حذف فلزات سنگین از محلول های آبی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	جذب سطحی، نانوجاذب، نانولوله های کربنی، نانوذرات مغناطیسی، اکسید آهن، هم رسوبی همزمان
چکیده	در این پژوهش، نسل جدیدی از نانوجاذب ها بر پایه نانولوله های کربنی به منظور رفع چالش های موجود در به کارگیری جاذب های معمول در حذف فلزات سنگین معرفی شده اند. در این راستا، نانولوله های کربنی مغناطیسی با استفاده از روش هم رسوبی همزمان سنتز شده و به منظور بررسی جنبه های ساختاری، مغناطیسی و به طور خاص خواص سطحی و مکان های جذبی با استفاده از آنالیزهای مختلف میکروسکوپی شامل میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، آنالیز عنصری، پسماند مغناطیسی و تحلیل طیف سنجی شامل تبدیل فوریه فروسرخ، رامان، پراش پرتو x، جذب-واجذب نیتروژن و محاسبه مقادیر نقطه بار صفر مورد بررسی و مطالعه دقیق قرار گرفته است. نتایج این بخش نشان داد با انتخاب روش صحیح و بهینه سازی پارامترهای تأثیر گذار در روش سنتز نانولوله های کربنی مغناطیسی می توان مستقیماً خواص سطحی آنها را تغییر داده و در نتیجه نانوجاذبی با مکان های جذبی مناسب برای یون های فلزی در گستره وسیعی از شرایط آزمایشگاهی بدست آورد. در ادامه توانایی نانوجاذب پیشنهادی برای حذف یون های کادمیم و نیکل در سیستم دو فلزی و تک فلزی به روش ناپیوسته به همراه اثرات پارامترهای مختلفی از جمله pH، زمان تماس، غلظت اولیه یون فلزی و دما بر میزان جذب یون های فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تحلیل رفتار نانوجاذب، ماهیت جذب، انتخاب پذیری نانوجاذب، آهنگ انجام واکنش جذب و نهایتاً بهینه سازی سیستم جذبی، داده های بدست آمده از نقطه نظر سینتیکی، تعادلی و ترمودینامیکی مورد مطالعه دقیق قرار گرفتند. بررسی ها نشان داد در تمامی شرایط آزمایشگاهی، تمایل نانولوله های کربنی مغناطیسی برای حذف یون کادمیم به مراتب بیشتر از یون نیکل بوده و در سیستم دو فلزی حضور کادمیم مقدار جذب یون نیکل را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است (در حدود %18). بررسی های تعادلی و ترمودینامیکی نشان داد تفاوت در ماهیت فیزیکی و شیمیایی برهم کنش بین یون های کادمیم و نیکل با گروه های عاملی موجود بر سطح نانولوله های کربنی دلیل اصلی رفتار متفاوت جذبی یون های کادمیم و نیکل و اثر دوگانه آنها بر روی یکدیگر بوده است. تحلیل خواص فیزیکی- شیمیایی یون های کادمیم و نیکل، مدل های سینتیکی و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ برای اثبات ساز و کار محتمل در حذف این یون ها به کار گرفته شده و نتایج به تفصیل مورد بحث قرار گرفته اند. در نه
پژوهشگران	محسن قربانی (استاد مشاور)، حسین میلانی مقدم (استاد راهنما)، ملیحه پاشایی گتابی (دانشجو)