12876

12876

بررسي عواهل موثر بر سنتز شيميايي و خواص جذب كاتيوني تركيبات بر پايه سيليكات آلومينيوم كلسيم

كارشناسي ارشد

مواد - گرايش سراميك

زمستان 1392

زمستان 1392

دكتر رحيم نقي زاده

دكتر حميدرضا رضايي

چكيده يكي از موادي كه امروزه مي‌توان از آن‌، جهت تصفيه‌ي پساب‌هاي صنعتي استفاده كرد تركيبات سيليكات آلومينيوم كلسيم مي‌باشد كه توانايي جذب فلزات سنگين از جمله نيكل و .... را دارد. در اين تحقيق، تركيبات بر پايه‌ي سيليكات آلومينيوم كلسيم توسط روش سل- ژل با نسبت اكسيدهاي مختلف و دردماهاي گوناگون تهيه شدند و اثر پارامترهاي دماهاي كلسينه كردن(1000،800،600 درجه سانتيگراد) و تركيب‌هاي مختلف (C2AS,CAS,CAS2) بر محصولات نهايي واكنش، مورد بررسي قرار گرفت. پس از آماده سازي نمونه‌ها، بررسي آن ها با استفاده از آناليز حرارتي افتراقي (STA)، آناليز فازي (XRD )، آناليز (FTIR) و نيزميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) انجام گرفت. نتايج نشان داد، نمونه‌هايي كه در دماهاي پايين سنتز شده‌اند اكثرا آمورف هستند و در نمونه‌هايي كه ميزان سيليسيم بيشتري دارند با افزايش دما به 1000 درجه سانتي‌گراد فاز غالب آنورتيت (CaAl_2 Si_2 O_8) ايجاد مي‌شود و در نمونه‌هايي كه اكسيد كلسيم بيشتري دارند فاز غالب ژلنيت (Ca_2 Al_2 SiO_7) ايجاد مي‌شود. در حقيقت افزايش اكسيد كلسيم در سيستم، سبب پايداري فاز ژلنيت و افزايش اكسيد سيليسيم در سيستم سبب پايداري فاز آنورتيت مي‌شود، همچنين نمونه‌هايي كه داراي فاز غالب ژلنيت هستند، ميزان جذب بيشتري نسبت به نمونه‌هاي با فاز غالب آنورتيت دارند. به منظور بررسي جذب يون نيكل و فسفات و انتخاب نمونه‌ي مناسب، نمونه‌هايي با تركيبات مختلف(C2AS,CAS,CAS2) در دماهاي مختلف (1000،800،600 درجه سانتيگراد) آماده شدند و در محلولي حاوي غلظت‌هاي مختلف از يون‌هاي مورد نظر به مدت 24 ساعت هم زده شدند و پس از جداسازي جاذب، غلظت يون باقي‌مانده در محلول توسط دستگاه طيف‌سنج جذب اتمي اندازه‌گيري شد، نمونه‌اي كه كمترين pHو بيش‌ترين ميزان جذب را داشت به عنوان نمونه‌ي بهينه انتخاب گرديد ودرادامه، با آماده سازي محلول‌هاي استاندارد حاوي غلظت‌هاي مشخص يون نيكل و فسفات به بررسي مكانيزم جذب، توسط مدل‌هاي گيل و لانگموير و فروندليش وDKR پرداخته شد. نتايج نشان داد كه نمونه‌ هاي آمورف ميزان جذب بيشتري داشته و جذب يون نيكل و فسفات توسط اين نمونه ها به صورت تك لايه اي بوده و ازمدل لانگموير پيروي مي كند و انرژي جذب محاسبه شده توسط مدل DKR نشان دادكه سازوكار جذب از نوع يوني است. كليدواژه: جذب كاتيوني، فلزات سنگين، سيليكات آلومينيوم كلسيم