امیر رستمی

فلزات سنگین موجود در فاضلاب ها سلامتى انسان ها را تحت شعاع قرار می دهند و به همین علت حذف فلزات سنگین امرى ضروری می باشد. در این پژوهش هیدروژل های شبکه ای شده سدیم آلژینات و کیتوسان با نسبت های 80 به 20 و نانوکامپوزیت های تک ذره ای و هیبریدی آن محتوی نسبت های مختلف از نانولوله های کربنی و گرافن (3 به 1، 1 به 1، و 1 به 3) تهیه و جذب یون های کروم توسط آن ها بررسی شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) یک پراکنش و توزیع خوب از هر دو نانوذره را نشان داد. به دلیل جلوگیری از تشکیل مجدد تجمع نانوذرات در نمونه های هیبریدی یک سطح تماس بسیار زیاد ایجاد شد به نحوی که برای نمونه ی هیبریدی محتوی نسبت 3 به 1 از گرافن به نانولوله های کربنی خواص هم افزایی در پایداری حرارتی و جذب یون های کروم مشاهده شد. نتایج آزمون وزن سنجی گرمایی (TGA) نشان داد با شبکه ای کردن هیدروژل و افزودن نانوذرات به آن پایداری حرارتی بهبود چشمگیر یافته است. در انتها جذب یون های کروم توسط نمونه های هیدروژل تولیدی بررسی شد و بیشترین نرخ جذب در 40 دقیقه ی ابتدایی فرآیند مشاهده شد. همچنین ظرفیت جذب تعادلی برای نمونه های نانوکامپوزیت تک ذره ای محتوی 3 درصد نانولوله و گرافن به ترتیب 9 و 4/19 درصد نسبت به نمونه خالص افزایش یافت. بالاترین ظرفیت جذب هم برای نمونه ی هیبریدی محتوی نسبت 3 به 1 از گرافن به نانولوله های کربنی بدست آمد و نسبت به نمونه خالص 2/57 درصد افزایش نشان داد که به پخش مناسب نانوذرات و سطح ویژه بسیار زیاد آن ها و نیز قابلیت بالای جذب یون های کروم توسط آن ها نسبت داده شد. با توجه به نتایج برازش مدل های سینتیکی بر داده های آزمایشگاهی مشاهده شد که مدل شبه مرتبه دوم برای بیان جذب یون های کروم توسط نمونه های هیدروژل تولید شده مناسب می باشد.