محمدتقی کوهیان افضل؛ احمد فرخیان فیروزی؛ مهدی تقوی
چکیده
نانوذرات آهن صفر ظرفیتی طی سالهای اخیر به دلیل دارا بودن خواص منحصر و قابلیت بالا در حذف آلایندههای مختلف مانند یون کروم شش ظرفیتی از محیطهای شنی و آب مورد استفاده قرار گرفتهاند. در این مطالعه از روش احیای شیمیایی سولفات آهن توسط بوروهیدریدسدیم برای سنتز نانوذرات آهن صفر ظرفیتی استفاده گردید. خصوصیات نانوذرات آهن صفر ظرفیتی ...
بیشتر
نانوذرات آهن صفر ظرفیتی طی سالهای اخیر به دلیل دارا بودن خواص منحصر و قابلیت بالا در حذف آلایندههای مختلف مانند یون کروم شش ظرفیتی از محیطهای شنی و آب مورد استفاده قرار گرفتهاند. در این مطالعه از روش احیای شیمیایی سولفات آهن توسط بوروهیدریدسدیم برای سنتز نانوذرات آهن صفر ظرفیتی استفاده گردید. خصوصیات نانوذرات آهن صفر ظرفیتی توسط دستگاههای میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و زتاسایزر تعیین شد. جهت پایدارسازی نانوذرات آهن صفر ظرفیتی از پلیمر سبز، طبیعی و غیرسمی گوارگام و نیز پلیمر زیست تخریب پذیر پلیاکریلآمید استفاده شد. میزان پایداری نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده از طریق محاسبه مقادیر پتانسیل زتا و قطر هیدرودینامیک نانوذرات سنتز شده توسط دستگاه زتاسایزر تعیین گردید. به منظور مقایسه تأثیر تیمارهای مختلف بر انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و احیای کروم شش ظرفیتی در ستونهای شن از آزمایش‌های فاکتوریل جداگانه 3*3 در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور و سه تکرار استفاده گردیده و مقایسات میانگین از طریق آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. شبیهسازی انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی توسط نرمافزار هیدروس یک بعدی و مدل سینتیک جذب- واجذب تک مکانی در ستونهای شن انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اولیه کروم و غلظت نانوذرات، درصد احیای کروم شش ظرفیتی به ترتیب کاهش و افزلیش یافت. همچنین با افزایش قدرت یونی و غلظت نانوذرات، انتقال آنها در ستونهای شن کاهش یافت. نتایج حاکی از آن بود که نانوذرات آهن صفر ظرفیتی با پوشش پلیاکریلآمید، گوارگام و بدون پوشش به ترتیب دارای بیشترین کارایی در احیای یون کروم از محیط متخلخل بودند. نتایج حاصل از منحنیهای رخنه انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده نشان داد که با افزایش مقادیر غلظت نانوذرات (1، 2 و 3 گرم در لیتر) و قدرت یونی (1، 10 و 100 میلیمولار)، مقادیر غلظت نسبی (C/C0) نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده کاهش یافته و بیشترین درصد انتقال نانوذرات سنتز شده به ترتیب در غلظت نانوذرات برابر 1 گرم در لیتر و قدرت یونی 1 میلیمولار کلرید رخ داد. همچنین نانوذرات آهن صفر ظرفیتی با پوششهای پلیاکریلآمید، گوارگام و بدون پوشش به ترتیب بیشترین تا کمترین مقادیر غلظت نسبی و انتقال نانوذرات را به خود اختصاص دادند.
فاطمه نورعلی وند؛ احمد فرخیان فیروزی؛ علیرضا کیاست؛ مصطفی چرم؛ علی اکبر بابایی
چکیده
افزایش غلظت یون نیترات در محلول خاک و سپس آبشویی آن سبب افزایش غلظت نیترات در سفره های آب زیرزمینی می شود. هدف اصلی پژوهش بررسی کاربرد نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با کربوکسی متیل سلولز برای حذف نیترات از خاک شنی بود. نانوذرات در محیط آزمایشگاه ساخته شد و مشخصات آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس ...
بیشتر
افزایش غلظت یون نیترات در محلول خاک و سپس آبشویی آن سبب افزایش غلظت نیترات در سفره های آب زیرزمینی می شود. هدف اصلی پژوهش بررسی کاربرد نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با کربوکسی متیل سلولز برای حذف نیترات از خاک شنی بود. نانوذرات در محیط آزمایشگاه ساخته شد و مشخصات آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آزمایش ها در یک ستون شنی به طول 40 سانتی متر و قطر داخلی 5/2 سانتی متر تحت تأثیر غلظت نانوذرات آهن (1، 2 و 3 گرم بر لیتر) و غلظت نیترات(150، 250 و 350 میلی گرم بر لیتر) انجام شد. سرعت منفذی در ستون شنی 16/0 میلی متر بر ثانیه بود. مقادیر نیترات، نیتریت و آمونیوم در زه آب خروجی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد کاهش غلظت نیترات و افزایش غلظت نانوذرات، درصد احیاء نیترات را افزایش داد. بیشترین درصد احیاء (56/82) در غلظت 150 میلی گرم بر لیتر نیترات و 3 گرم بر لیتر نانوذرات و کمترین درصد احیاء (94/63) در غلظت 150 میلی گرم بر لیتر نیترات و 1 گرم بر لیتر نانوذرات بدست آمد. محصول عمده احیاء نیترات، گاز نیتروژن بود و آمونیوم و نیتریت نیز به میزان کمتر از 2 درصد تولید شد. کربوکسی متیل سلولز از هم آوری نانوذرات جلوگیری کرده و واکنش پذیری و انتقال نانوذرات را در محیط متخلخل افزایش داد. نانوذرات آهن صفر ظرفیتی دارای پتانسیل بالایی برای احیاء نیترات در حلول های آبی و محیط های متخلخل هستند و می تواند به عنوان روشی مؤثر برای حذف نیترات استفاده شود.
