17612

17612

حذف فسفات از محيط هاي آبي با استفاده از سيليكون متخلخل اصلاح شده با نانوذرات فلزي

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه

اسفند ماه 1395

دكتر منصور انبيا

شيمي

در اين پروژه، از روش حكاكي شيميايي در مخلوط HF:HNO3:H2O با نسبت حجمي 4:3:6 به منظور تهيه پودر سيليسيم متخلخل استفاده گرديد. روش مورد استفاده در اين پايان‌نامه، از مزايايي چون سادگي و در دسترس بودن معرف‌هاي اكسيد¬كننده برخوردار است. به دليل كارايي پايين سطح سيليسيم متخلخل در جذب بايستي آن را قبل از استفاده براي اين منظور اصلاح نمود. فرآيند جذب يك روش مناسب براي حذف فسفات از محيط‌هاي آبي است كه ظرفيت جذب با استفاده از فعال¬سازي سطح افزايش مي¬يابد. در اين مطالعه، نانوذرات آهن و زيركونيوم به صورت مجزا بر¬روي سطح سيليسيم متخلخل نشانده شد و كامپوزيت تهيه شده به منظور حذف يون فسفات از محلول‌هاي آبي مورد استفاده قرار گرفت. ميزان فسفات در محلول‌هاي آبي نيز به روش استانوس كلرايد و با استفاده از دستگاه UV-Vis، در طول موج 690 نانومتر تعيين گرديد. تاثير پارامترهاي مختلفي مانند زمان تماس، سرعت هم‌زدن، pH، غلظت اوليه فسفات، دما و آنيون‌هاي رقابت‌كننده در ميزان جذب فسفات مورد بررسي قرار گرفت. براي تعيين مشخصات جاذب‌ها قبل و بعد از جذب فسفات از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، الگوي پراش اشعه X و طيف FT-IR بهره گرفته شد. جاذب‌هاي سنتز شده در اين مطالعه، عملكرد بسيار مطلوبي به منظور حذف فسفات از محيط‌هاي آبي داشته و به راحتي با استفاده از سود قابل بازيابي و استفاده مجدد مي‌باشد.

1396/04/19

1/1/1900 12:00:00 AM

In this project, porous silicon (PSi) powder was prepared by chemical etching of silicon powder in an etchant solution of HF: HNO3: H2O (4:3:6 v/v). The technique employed in this work is particularly attractive, because of its simplicity and the presence of readily available oxidizing reagents; namely nitric acid (HNO3) and water (H2O), as well as hydrogen fluoride (HF). Because of the low efficiency of PSi surface itself in adsorption, it should be functionalized before using for that purpose. Adsorption has been used as a suitable method for phosphate removal since long time ago. In this study, iron and zirconium nanoparticles were deposited separately on the surface of porous silicon and synthesized composites were used to remove phosphate ions from aqueous solutions. Phosphate in aqueous solutions was determined by the stannous chloride method using UV-Vis, at a wavelength of 690 nm. The effect of various parameters such as contact time, stirring speed, pH, initial phosphate concentration, and temperature and ion adsorption competitivity were investigated. The samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Brunauer–Emmett–Teller (BET), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) method. It can be concluded that the synthesized adsorbents in this study proved to be interesting adsorbents for the removal of phosphate from aqueous solutions.