داود نعمت الهی

در تحقیق حاضر، به معرفی روش جدید و عمومی برای ساخت نانوذرات مغناطیسی به روش الکتروشیمیایی پرداخته شده است. این روش حاصل الکترولیز آهن در محیط آبی به عنوان حلال سبز است. اجرایی شدن این فرآیند موجب سنتز نانوذرات مغناطیسی با اندازه های بین 20-50 نانومتر در محیط واکنش در دمای اتاق و تحت شرایط سبز و بدون نیاز به افزودن ماده اکسیدکننده خارجی و ماده فعال سطحی می شود. روش مذکور ارائه کننده یک تکنیک قابل کنترل جهت سنتز نانوذرات مغناطیسی مگنتایت می باشد. از نقطه نظر شیمی محیط زیست و اقتصادی، این روش از آب علاوه بر حلال سبز به عنوان یک واکنشگر درون محیطی جهت تولید یون های هیدروکسید بهره می برد. از ویژگی های دیگر این کار می توان به استفاده ازجریان الکتریسیته به جای دما وفشار بالا در برخی واکنش های گذشته و هم چنین زمان های کوتاه تر واکنش اشاره کرد. برای این منظور شرایط مختلفی همچون pH، چگالی جریان، فاصله الکترودها، شکل الکترود و زمان الکترولیز بهینه شد. هم چنین دو سل الکتروشیمیایی با کاربری آزمایشگاهی جهت تولید نانوذرات طراحی و ساخته شد. در سل اول با فراهم شدن امکان جابجایی الکترودها، فاصله الکترود مناسب و چگالی جریان اعمالی بهینه شد. در سل دوم برای نخستین بار از الکترود آند چرخان به منظور کنترل مورفولوژی و اندازه مناسب نانوذرات و محفظه واکنش به عنوان الکترود کاتد استفاده شد. مشخصات نانوذرات در این بررسی توسط روش های VSM، SEM، IR، DLS و XRD شناسایی و تأیید شده اند. درمرحله دوم، از نانوذرات سنتز شده به این روش، بدون هیچ گونه عامل دار نمودن به طور مستقیم درحذف فلزات سنگینی چون نیکل وکروم و رنگ آلی مالاشیت گرین با میزان حذف بالای 95% استفاده شد. به این صورت که نانوذرات سنتز شده به محفظه واکنش حاوی این آلاینده های زیست محیطی وارد شده و با پدیده جذب سطحی باعث حذف آلاینده های مذکور می شود. کارایی نانوذرات سنتزی در حذف فلزات سنگین و رنگ مذکور با روش UV/Vis و ولتامتری چرخه ای بررسی شده است. هم چنین به منظور تأیید و تطبیق اطلاعات آزمایشگاهی با بافت حقیقی، از پساب حاوی کروم به عنوان نمونه حقیقی استفاده شد. در نهایت شایان ذکر است، با طراحی و ساخت راکتور الکتروشیمیایی جریان پیوسته در مقیاس نیمه صنعتی، تمام مراحل سنتز الکتروشیمیایی نانوذرات، حذف آلاینده ها، جداسازی نانوذرات از پساب تصفیه شده