27288

شبيه‌سازي، سنتز و شناسايي نانو اكسيدهاي فلزي (AlFeO3, CoFe2O4) و هيدروژل¬هاي بر پايه PVA جهت بررسي كاربرد¬هاي پزشكي و محيط زيستي

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

1399-1401

1401/06/30

دكتر عليرضا اكبرزاده

شيمي

كنترل و تصفيه‌ي پساب¬ها پيش از ورود آن‌ها به‌ محيط زيست از اهميت فوق‌العاده‌اي برخوردار است و موضوع روز محققان و تلاشگران محيط زيست مي¬باشد. نانو¬اكسيد¬هاي فلزي با دارا بودن خواص مفيد و گسترده‌شان، بخش عظيمي از تحقيقات را به خود اختصاص داده‌اند . در كنار اين دسته از مواد نانو، جاذب¬ها نيز مواد طبيعي مهمي هستند كه به علت پايه‌ي طبيعي¬شان خود نيز آلودگي‌اي براي محيط زيست نخواهند داشت. در اين پژوهش به سنتز و شناسايي دو نانواكسيد فلزي پروسكايت AlFeO3 (به روش سنتز احتراقي) و CoFe2O4 (با استفاده از¬عصاره‌ي گياه رزماري) و نانو¬كامپوزيت سلولز بر پايه‌ي پي وي اي پرداخته‌شده است. خصوصيات مواد سنتز شده با استفاده از آناليز¬هاي FTIR, XRD, SEM, TGA, BET, VSM موردمطالعه قرار گرفت. در آخر پس از شبيه‌سازي با نرم‌افزار متريال استوديو 2017 و بررسي كاتاليست-هاي سنتز شده با آلاينده‌هاي مختلف رنگ و دارو، تأثير پارامتر¬هاي مختلف همچون pH ، غلظت آلاينده ، مقدار كاتاليست بر حذف تعدادي از رنگ¬ها و داروها با استفاده از سيستم¬هاي فراصوت و جذب بررسي‌شده است. مقدار بهينه¬ي هر پارامتر توسط دستگاه اسپكتروفتومتر UV-Vis مشخص شد. نتايج آزمايشات امواج فراصوت بر روي بستر پروسكايت مقدار بهينه¬ي pH را به ترتيب 5 و5 براي RGY و ALA ، 9 براي RhB مقادير دوز كاتاليست و غلظت به ترتيب براي RGY و ALA مقدار1.75 و1 گرم بر ليتر و20 و 30 پي پي ام ، براي RhB مقدار 1.5 گرم بر ليتر و 15 پي پي ام ، و بر روي بستر كامپوزيت فريت كبالت با گوارگام نتايج بهينه‌ي pH=4, cat=0.51g/L, time=45min, براي RhB و مقادير بهينه براي داروي جمي فلوكساسين: pH=7, cat=0.537g/L, time=5min, H2O2=4M, K2S2O8=4M به دست آمد. حذف آلاينده¬ها روي نانو¬جاذب مقادير بهينه pH و غلظت و دوز كاتاليست به ترتيب 6 و 20 پي پي ام و 0.4 گرم بر ليتر براي CR و SS گزارش شد. همچنين بر اساس آزمايش آنتي باكتريال روي جاذب سلولزي، خاصيت ضد باكتري بسيار خوبي براي آن تائيد شد.

1401/08/16

Simulation, synthesis, and identification of nano-metal oxides (AlFeO3, CoFe2O4) and hydrogels based on PVA to investigate medical and environmental applications

9/21/2023 12:00:00 AM

The control and purification of wastewater before it enters the environment is extremely important and is the topic of the day for researchers and environmentalists. Metal nano-oxides, with their useful and extensive properties, have occupied a huge part of the research. In addition to this category of nanomaterials absorbents are also important natural materials that will not pollute the environment due to their natural base. In this research, the synthesis and identification of two metal nano oxides perovskite AlFeO3 (using combustion synthesis method) and CoFe2O4 (using rosemary plant extract) and cellulose nano-composite based on PVA have been discussed. The characteristics of the synthesized materials were studied using FTIR, XRD, SEM, TGA, BET, and VSM analyses. Finally, after simulating with Material Studio 2017 software and examining the synthesized catalysts with different color and drug pollutants, the effect of different parameters such as pH, pollutant concentration, and catalyst amount on the removal of several colors and drugs using the system Ultrasound and absorption have been investigated. The optimal value of each parameter was determined by a UV-Vis spectrophotometer. The results of ultrasound tests on the perovskite bed showed the optimal pH value to be 5 and 5 for RGY and ALA, 9 for RhB, and the catalyst dose and concentration values were 1.75 and 1 g/L, 20 and 30 ppm for RGY and ALA, respectively. For RhB, the amount of 1.5 g/L and 15 ppm, and on the cobalt ferrite composite substrate with guar gum, the optimal results of pH=4, cat=0.51g/L, time=45min, for RhB and the optimal values for gemifloxacin drug: pH=7, cat=0.537g/L, time=5min, H2O2=4M, K2S2O8=4M were obtained. The removal of pollutants on the nano-absorbent was reported with optimal pH values and catalyst concentration and dosage of 6 and 20 ppm and 0.4 g/L for CR and SS, respectively. Also, based on the antibacterial test on the cellulose absorbent, a very good antibacterial property was confirmed for it.

تصفيه ي آلاينده ها , نانو اكسيدهاي فلزي , نانو جاذب ها , رنگ , شبيه سازي

Pollutants treatment , Nano-metal oxides , Nano adsorbents , Dyes , Simulation

Seyedeh Golsa Emami

Ali Reza Akbarzadeh