بررسی سینتیک رفتار جذب سطحی کاتیون فلزات سنگین توسط نانوجاذب نایلون 6/ زیرکونیا

تصفیه انواع پساب­های صنعتی و بازگردانی آب به چرخه مصرف از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش با تولید نانوجاذب کامپوزیتی نایلون6/ نانوذرات زیرکونیا شرایط برای جداسازی کاتیون­ فلزات سنگین (مانند Cu، Ni و Co) به عنوان یکی از آلاینده­های مهم آب بررسی شده است. نانوجاذب کامپوزیتی با مقادیر مختلف زیرکونیا توسط روش الکتروریسی تولید شد. به منظور بررسی ریزساختار و بنیان­های مولکولی در نانوجاذب کامپوزیتی به ترتیب از آزمون­های  SEM و FTIR استفاده شد. نتایج ریزساختارشناسی نشان داد که با افزایش نسبت سرامیک به پلیمر میانگین قطر الیاف از 387 به 105 نانومتر و تخلخل سطحی از 1/83 به 6/65 درصد کاهش یافت. علاوه بر این، از توزیع همگن نانوذرات روی الیاف کاسته و عیوب الکتروریسی مانند آگلومراسیون نانو­ذرات روی برخی الیاف مشاهده شد. افزودن نانوذرات زیرکونیا بنیان­های مولکولی نایلون 6 را تغییر نداد. با توجه به توزیع و ایجاد مواضع فیزیکی همگن توسط نانوذرات زیرکونیا، نسبت سرامیک به پلیمر برابر 88/0 (g/g) به عنوان ترکیب بهینه انتخاب شد. تغییرات زاویه تماس آب روی سطح نانوجاذب نشان داد که سطح مورد مطالعه در لحظه ابتدایی تماس آب­گریز و در ادامه آب­دوست است. بررسی سینتیک جذب کاتیون فلزات سنگین توسط نانوجاذب نشان داد که از مدل شبه درجه اول تبعیت می­کند. بیشینه مقدار جذب کاتیون فلزات Cu، Ni و Co به ترتیب برابر 6/9، 7/8 و 8/4 میلی­گرم بر سانتی­متر مربع بود که بیانگر بهره­وری بالای نانوجاذب کامپوزیتی نایلون6/ زیرکونیا در جذب کاتیون­های فلزات سنگین است. بنابراین با توسعه انواع مختلف نانوجاذب پلیمر- سرامیک امکان بازچرخانی پساب صنعتی فراهم می­شود.

کلیدواژه ها:

ریزساختار ، سینتیک جذب ، کاتیون فلزات سنگین ، نانوذرات زیرکونیا ، نانو الیاف