20031

۲۰۰۳۱

سنتز وشناسايي نانو كامپوزيت مغناطيسي كربن تهيه شده از پوست بادام و نيكل فريت (NiFe2O4)

كارشناسي ارشد

علوم و فناوري نانو - نانوشيمي

۱۳۹۵

۱۳۹۷/۸/۳۰

دكتر آزاده تجردي

شيمي

چكيده در اين تحقيق، در مرحله اول، سنتز كربن فعال با استفاده از ضايعات كشاورزي (پوسته بادام) و با هدف تهيه جاذبي با حفره هاي مزو، بيشترين مساحت سطح و بالاترين بازده مورد نظر بود. براي اين منظور، از روش فعال سازي شيميايي استفاده شد. در اين روش از نمونه هاي پوست بادام با مش بندي متفاوت و فسفريك اسيد به عنوان عامل فعال ساز با نسبت هاي متفاوت بهره برده شد. در مرحله دوم، سنتز نانو ذرات نيكل فريت (NiFe2O4) با روش هاي سبز، كم هزينه و سريع مورد نظر بود. براي اين منظور، از روش خود احتراقي بدون حلال با كمك امواج مايكروويو استفاده شد. در اين روش از گلايسين به عنوان سوخت و نيز اكسنده آمونيوم نيترات بهره برده شد. اين واكنش در مدت زمان حداكثر 30 دقيقه كامل شد، استفاده ابتكاري از پودر مس اكسيد در سنتز اين فريت براي اولين بار گزارش مي شود. در مرحله سوم، سنتز كردن نانو كامپوزيت كربني با نيكل فريت مورد نظر بود. براي اين منظور از روش حمام فراصوت كه روشي سريع است و براي اولين بار گزارش مي شود، استفاده شد. در اين روش از نسبت هاي متفاوت كربن فعال به نيكل فريت استفاده و نانو كامپوزيت ها با در صد هاي متفاوت مقايسه شدند. هدف از كامپوزيت كردن كربن فعال با نانو ذرات نيكل فريت، ايجاد خاصيت مغناطيسي در كربن و افزايش خواص كاتاليزگري و همچنين جلوگيري از خود تجمعي ذرات مغناطيسي نيكل فريت بود. براي شناسايي محصولات نيز از تكنيك هاي FT-IR، XRD، SEM، EDX، VSM و BET استفاده شد. در انتها، كاربرد كربن فعال، نانو ذرات نيكل فريت و كامپوزيت سنتز شده به عنوان كاتاليزگر در تخريب نوري رنگدانه ي آلي نارنجي متيل و جذب سطحي رنگدانه ي رودامين B مورد بررسي و تحليل قرار گرفت. واژه‌هاي كليدي: كربن فعال، نانو ذرات نيكل فريت، نانو كامپوزيت،كربن فعال/ نيكل فريت، جذب سطحي، تخريب نوري.

1397/11/16

Synthesis and Identification of The Prepared Carbon Nanocomposites from Almond Shell and Nickel Ferrite (NiFe2O4)

2/5/2019 12:00:00 AM

Abstract: In this study, in the first step, active carbon synthesis using agricultural wastes (almond shells), with the aim of producing adsorbent with meso holes, had the highest surface area and the highest desired yield. For this purpose, the chemical activation method was used. In the second step, the synthesis of nickel ferrite nanoparticles (NiFe2O4) was considered by green, low cost and fast methods. For this purpose, solvent free combustion method was used with the help of microwave waves. In this method, glycine was used as a fuel, as well as oxidizing ammonium nitrate. This reaction was completed within a maximum of 30 min. In the third step, the synthesis of carbon nanocomposite with nickel ferrite was desired. For this purpose, ultrasonic bath technique, which is a quick method and reported for the first time, was used. The purpose of composite activated carbon with nickel ferrite nanoparticles was to create magnetic properties in carbon and increase the catalytic properties as well as self-cumulative self-immobilization of nickel ferrite magnetic particles. FT-IR, XRD, SEM, EDX, VSM and BET techniques were also used to identify products. Finally, the application of activated carbon, nickel ferrite nanoparticles and synthesized composite as a catalyst in the adsorption of organic dye from malachite green (MG) were studied and analyzed. Keywords Activated carbon, Nickel ferrite nanoparticles, Nanocomposite, Activated carbon / Nickel ferrite, Absorption.