سنتز نانو جاذب مغناطیسی نیکل فریت به عنوان یک جاذب قابل بازیافت در حذف آلاینده آلی از محیط آبی

مقدمه:امروزه با توجه به کمبود آب و جایگاه ویژه آب در زندگی روزمره انسان ها، معضل آلودگی منابع آبی یک مشکل زیست محیطی بسیار مهم می باشد. آلودگی ها معمولا ناشی از ورود آلاینده های مختلف به منابع آبی بخصوص رودخانه ها بوده که یک خطر جدی برای سلامت انسان و سایر موجودات زنده و خصوصا آبزیان به شمار می رود. آلاینده های آلی به دلیل کاربرد زیادی که در صنایع مختلف دارند و همچنین به دلیل حلالیت بالای برخی از آنها در آب، جزء آلاینده های معمول آب بوده که عمدتا سمی نیز می باشند. برای حذف ترکیبات آلی از آب، روش های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد که هر یک مزایا و معایبی دارد. یکی از فنون کارآمد برای تصفیه پساب و حذف آلاینده ها، فرایند جذب سطحی است که به دلیل سهولت اجرا و هم چنین تنوع جاذب ها و هزینه نسبی پایین، به طور ویژه جهت کاربردهای مقیاس وسیع، مورد توجه قرار گرفته است.یکی از چالش های استفاده از فرآیند جذب سطحی جداسازی جاذب در انتهای فرآیند می باشد که امروزه استفاده از جاذب های مغناطیسی راه حلی برای این چالش است. در تحقیق حاضر جداسازی و حذف رنگینه کریستال بنفش از محیط های آبی با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی نیکل فریت (NiFe۲O۴) به عنوان جاذب مورد بررسی قرار گرفته است.مواد و روش:در این کار رنگ کریستال بنفش به عنوان یک آلاینده معمول رنگی استفاده شده و مواد شیمیایی؛ آمونیاک، نیترات نیکل، نیترات آهن برای سنتز نانو فریت نیکل استفاده شده است. به منظور مشخصه یابی نانوجاذب فریت نیکل از میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف سنج پراش اشعه ایکس، دستگاه تجزیه حرارتی و طیف سنجی مادون قرمز و برای اندازه گیری غلظت نمونه ها از روش اسپکتروفوتومتر UV-Vis استفاده شده است. در این تحقیق، تاثیر پارامترهای مختلف نظیر pH ، غلظت اولیه رنگ، مقدار وزن جاذب و زمان تماس جاذب با محلول کریستال بنفش بر میزان جذب رنگ آزمایش شده است. نانوجاذب مغناطیسی مربوطه به روش همرسوبی سنتز شده و به منظور استفاده در فرایند مقدار مشخصی از آن را به محلول اضافه کرده و بعد از اتمام فرایند، نمونه برداری شده و جاذب مورد استفاده به راحتی با استفاده از آهنربا از محیط آبی جداسازی می شود. نتایج: نتایج شناسایی جاذب نشان داد که جاذب سنتز شده ذرات نیکل فریت با خاصیت مغناطیسی بوده و ابعاد نانو ذرات سنتز شده بر اساس نتایج میکروسکوپ الکترونی عبوری و محاسبات دبای شرر حاصل از نتایج پراش اشعه ایکس، حدود ۱۵ نانومتر می باشد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که برای غلظت اولیه رنگ به میزانmg/l ۱۰ در ۸pH= و مقدار جاذب ۰۵/۰ گرم در ۵۰ میلی لیتر در زمان ۹۰ دقیقه بازده حذف رنگ حدود ۹۵ درصد به دست می آید. بحث:ابعاد ذرات سنتز شده در محدوده نانومتری بوده که خاصیت جذب بالایی را برای جاذب محیا می کند. با توجه به نتایج بدست آمده، درصد حذف رنگ کریستال بنفش توسط جاذب مغناطیسی نیکل فریت به pH آب حساس بوده و حذف رنگ در محیط قلیایی بهتر از اسیدی است. نیکل فریت، جاذب مناسبی است که میتوان از آن برای حذف رنگ کریستال بنفش از آب های آلوده استفاده کرد. از مزایای این روش، مغناطیسی بودن جاذب نیکل فریت است چرا که مغناطیسی بودن باعث می شود به آسانی جاذب را از محیط آبی توسط آهنربا جداسازی کرد.

کلیدواژه ها:

جذب سطحی ، تصفیه پساب ، حذف آلاینده آلی ، نانو نیکل فریت ، جاذب مغناطیسی