بررسی اثر نوع ماده رنگزا در حذف مواد رنگزای آلاینده زیست محیطی توسط نانوکامپوزیت نیکل فریت سنتز شده در بستر SiO2

در این مقاله اثر نوع ماده رنگزای متیلن بلو و متیل ارنج که هر دو رنگزاهای آلاینده زیست محیطی می باشند توسط نانوکامپوزیت نیکل فریت سنتز شده در بستر SiO2 بررسی شد. نانوکامپوزیت مغناطیسی نیکل فریت در بستر سیلیکا به روش سل- ژل با استفاده از نیترات فلزات نیکل و آهن به منظور ایجاد خاصیت مغناطیسی و مشتق سیلیکاتی به منظور ایجاد کننده شبکه های پلیمری سنتز شد. ماده سنتز شده با استفاده از آنالیزهای )VSM ,TEM ,SEM ,FTIR ,XRD( شناسایی شد. با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری مشخص شد که مورفولوژی ذرات به صورت کروی و همچنین اندازه این ذرات 15-10 نانومتر می باشد. نتایج دیگر نشان داد که نمونه نانوکامپوزیت به دست آمده دارای ساختار اسپینل تک فاز خالص و خواص مغناطیسی مطلوبی است و همچنین نانوذرات نیکل فریت به عنوان هسته و شبکه های سیلیس تشکیل شده است. نانوکامپوزیت مورد نظر به دلیل دارا بودن خاصیت مغناطیسی و همچنین وجود شبکه های سیلیس در آن، کاربردهای متفاوتی از جمله حذف آلاینده های زیست محیطی را دارد . در این مقاله حذف آلاینده های زیست محیطی درحضور هیدروژن پرکساید و در pH=6 با افزودن نانو کامپوزیت سنتز شده، مورد بررسی قرار گرفت . این دو ماده رنگزا به مقادیر بسیار زیاد در پسابهای صنایع نساجی قابل مشاهده هستند. نتایج حاصل نشان داد که ماده رنگزای متیل اورنج به دلیل بار سطحی آنیونی در مدت زمان کمتری جذب و سپس حذف شد در حالی که ماده رنگزای متیلن بلو به دلیل بار سطحی کاتیونی برای رسیدن به راندمان حذف حدود %98 ، به2 برابر مدت زمان حذف متیل اورنج در همان شرایط، زمان نیاز دارد. دلیل این تفاوت زمانی، اختلاف بار سطحی بین نانو کامپوزیت سنتز شده و ماده های رنگزای مورد بررسی میباشد، که این اختلاف بار سطحی، عامل ایجاد نیروهای دافعه و جاذبه الکتروستاتیکی بین نانو ذرات و مولکولهای آلی ماده های رنگزا میباشد. ماده رنگزای متیل اورنج دارای بار سطحی آنیونی و در اندازه ی 1/54*0/48*0/28 nm3و ماده رنگزای متیلن بلو دارای بار سطحی کاتیونی و اندازه ی1/38*0/64*0/21 nm3 میباشد. از دلایل مهم استفاده از نانوکامپوزیت های مغناطیسی در این مقاله، جداسازی سریع و راحت آن با استفاده از آهنربا است که این ویژگی موجب شده از لحاظ اقتصادی هم مقرون به صرفه باشد. این نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت نیکل فریت در بستر سیلیکا به خوبی قابلیت استفاده در حذف آلاینده زیست محیطی رنگزهای آلی را دارا می باشد.