استفاده از آردچوب در ساخت سرامیک متخلخل جاذب فلز سنگین کادمیوم از محلول های آبی

چکیدهسابقه و هدف: سرامیک های متخلخل به دلیل برخی خواص رو به گسترش شان نظیر پایداری و استحکام در دمای بالا، فعالیت کاتالیتیکی، مقاومت به سایش و مقاومت به خوردگی در شرایط کاربردی سخت تری نسبت به فلزات، شیشه ها و پلیمرهای متخلخل مورد استفاده قرار می گیرند. هدف انجام این پژوهش بررسی امکان استفاده از آرد چوب به عنوان عامل ایجاد کننده تخلخل جهت ساخت فوم سرامیکی و نیز بررسی خواص مکانیکی و کارایی استفاده از سرامیک ساخته شده جهت حذف فلز کادمیوم از محلول آبی می باشد. مواد و روش ها: در این پژوهش از آرد چوب مش 40 و 80، نهیه شده از پوشال گونه پالونیا استفاده شد. آرد چوب با نسبت های وزنی 5، 10 و 15 درصد با پودر سرامیک مخلوط شده و دوغاب تهیه شده داخل قالبی چوبی ریخته گری شد. پس از خشک شدن اولیه در محیط آزمایشگاه، عملیات پخت به وسیله کوره الکتریکی در دمای 1100 درجه سانتی گراد انجام شد. سرامیک متخلخل با بیشترین تخلخل جهت حذف فلز کادمیوم از محیط آبی انتخاب و اثر پارامترهای pH، زمان تماس، دما، غلظت فلز کادمیوم و دوز جاذب بر میزان جذب مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: افزودن آرد چوب به بستر سرامیکی سبب ایجاد تخلخل و کاهش دانسیته در نمونه های سرامیکی شد، ضمن آنکه تصاویر SEM نشان از حضور کربن فعال در حفره های ایجاد شده داشت. نتایج بدست آمده اختلاف معنی داری بین نمونه شاهد و سرامیک متخلخل در جذب فلز کادمیوم نشان می دهد. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده بهترین pH برابر 6، غلظت فلز کادمیوم برابر 10 میلی گرم بر لیتر، مقدار دوز جاذب 3/0 گرم، دمای 35 درجه سانتی گراد و زمان 60 دقیقه را می توان به عنوان متغییرهای بهینه معرفی نمود. نتیجه گیری: استفاده از آرد چوب به عنوان عاملی جهت ایجاد تخلخل، نه تنها در تولید سرامیک های متخلخل موفق می نماید، بلکه به سبب تبدیل بافت چوب به کربن فغال درون حفرات برجای مانده، سرامیک متخلخل ساخته شده کارایی بالایی را در جذب فلز سنگین کادمیوم از خود نشان داد.یافته ها: افزودن آرد چوب به بستر سرامیکی سبب ایجاد تخلخل و کاهش دانسیته در نمونه های سرامیکی شد، ضمن آنکه تصاویر SEM نشان از حضور کربن فعال در حفره های ایجاد شده داشت. نتایج بدست آمده اختلاف معنی داری بین نمونه شاهد و سرامیک متخلخل در جذب فلز کادمیوم نشان می دهد. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده بهترین pH برابر 6، غلظت فلز کادمیوم برابر 10 میلی گرم بر لیتر، مقدار دوز جاذب 3/0 گرم، دمای 35 درجه سانتی گراد و زمان 60 دقیقه را می توان به عنوان متغییرهای بهینه معرفی نمود. نتیجه گیری: استفاده از آرد چوب به عنوان عاملی جهت ایجاد تخلخل، نه تنها در تولید سرامیک های متخلخل موفق می نماید، بلکه به سبب تبدیل بافت چوب به کربن فغال درون حفرات برجای مانده، سرامیک متخلخل ساخته شده کارایی بالایی را در جذب فلز سنگین کادمیوم از خود نشان داد.

کلیدواژه ها:

آرد چوب ، فوم سرامیکی ، تخلخل ، جذب سطحی ، کادمیوم