مجله علمی دانشگاه

زمینه و هدف: فناوری نانو در کاهش اثرات منفی آلودگی‌های آب، به‌عنوان یکی از راهکارهای مدیریتی مطرح می‌باشد که به تصفیه آب ارزان‌قیمت‌تر، بادوام‌تر و مؤثّرتری منجر می‌شود. هدف از انجام این تحقیق، بررسی حذف کروم و مس از محلول‌های آبی و پارامتر‏‏های مؤثّر بر آن، با استفاده از نانوسیلیکات سنتزشده از پوسته برنج بود.

روش تحقیق: در این مطالعه، نانوسیلیکات عامل‌دارشده با پوسته برنج ساخته شد و مشخصات نانوذرّات شامل: ساختار ذرّات و اندازه آن، با استفاده از دستگاه‌های FT-IR، TEM,SEM و XRD بررسی گردید. تأثیر عوامل مقدار جاذب، غلظت اولیه و تعادلی کروم و مس و زمان تماس بر حذف فلزات سنگین مس و کروم مورد آزمایش قرار گرفت و تجزیه و تحلیل‏‏‏ها‏ی ایزوترم‌های جذبی نیز انجام شد.

یافته‌ها: نانوذرّات سیلیکا ساخته‌شده دارای ساختار و مورفولوژی تقریباً کروی با اندازه ذرّات یکنواخت حدود 80 نانومتر بود؛ هر چند که نانوذرّات سیلیکا عامل‌دارشده، به‌صورت کروی با قطر حدود 90 نانومتر بودند. نتایج حذف آلاینده‌ها نشان ‏داد که حداکثر جذب کروم و مس در زمان بهینه 100 دقیقه بود؛ درحالی که مقدار بهینه جاذب برای کروم و مس به‌ترتیب: 125 و 100 میلی‌گرم بود. شرایط بهینه بیشترین مقدار جذب کروم و مس در غلظت 2 میلی‌گرم بر لیتر بود؛ همچنین حداکثر جذب در زمان 100 دقیقه و مقدار 125 میلی‌گرم بر گرم جاذب صورت گرفت. ایزوترم‌های جذب کروم (9946/0=لانگمویرR2) و مس (999/0=لانگمویرR2) بیشتر از مدل لانگمیر تبعیت می‌کنند.

نتیجه‌گیری: این تحقیق نشان داد که نانوذرّات سیلیکا می‌تواند با استفاده از پسماندهای کشاورزی تولید شود که به‌‌عنوان روشی ارزان‌قیمت و دوست‌دار محیط زیست می‌باشد و می‌تواند برای حذف آلودگی‌ها از محیط‌های آبی مورد استفاده قرار گیرد.