سنتز نانولوله های آلومینا ی اصلاح شده با نانوصفحات اکسید آهن و کاربرد آن در حذف آرسنیک از نمونه های آبی
چکیده
آرسنیک از فلزات سنگین و بسیار سمی است که طبق استاندارد جهانی (who) میزان آن باید کمتر ازng ml-1 10 در نمونه های آب آشامیدنی باشد. در این کار، نانولوله های آلومینا بر روی سطح آلومینیوم به روش الکتروشیمی آندکاری در شرایط بهینه ( ولتاژ آندکاری 45 ولت، حمام الکترولیت اگزالیک اسید 3/0 مولار و زمان آندکاری 1 ساعت) رشد داده شدند. بر اساس نتایج آنالیز afm ,sem ,xrd و ft-ir تشکیل نانولوله های آلومینا بر روی سطح آلومینیوم تأیید شد. نانولوله های آلومینا به عنوان نانوفیلتر جهت حذف آرسنیک موجود در نمونه های آبی به کار برده شدند. نتایج آنالیز icp نشان داد که در مدت زمان فرایند حذف 480 دقیقه آرسنیک به طور کامل حذف می شود. جهت بهینه کردن شرایط حذف، نانوصفحات اکسید آهن به روش هیدروترمال بر روی نانولوله ها قرار داده شد. نتایج آنالیز semو ft-ir مورفولوژی و فاز تشکیل شده ی نانوصفحات اکسید آهن را نشان دادند. بر اساس نتایج icp وجود نانوصفحات اکسید آهن بر روی نانولوله های آلومینا سبب سریعتر و بهتر شدن حذف آرسنیک می شود. همچنین با اعمال ولتاژ 2- ولت بر روی جاذب مورد نظر در مدت زمان کوتاه (30 دقیقه ) آرسنیک به طور کامل حذف گردید و میزان آن به کمتر از حد استاندارد جهانی رسید. در این کار روشی نوین جهت حذف آرسنیک از نمونه های آب با استفاده از نانوفیلتراسیون معرفی شد. روش حاضر روشی نسبتاً ساده و ارزان می باشد که قابلیت صنعتی شدن دارد. از طرف دیگر، روش حذف آرسنیک به دلیل قرار داشتن ترکیب نانوجاذب بر روی صفحه آلومینیومی، روشی ساده و با قابلیت استفاده در حجم های بالای آب است. برهم کنش نانوفیلتر با آب آلوده، کامل است و نیازی به مراحل اضافی جهت طراحی محفظه ی خاص جهت نگهداری نانوفیلتر ندارد. نتایج آنالیز با icp نشان داد که هیچ نیازی به افزایش ترکیب دیگر و یا تنظیم ph آب با افزایش محلول بافری جهت حذف آرسنیک نیست.