سنتز آلومینای نانوساختار و تصفیه آب با روشی مقرون به‌صرفه

آلومینای نانوساختار به روشی ارزان‌قیمت برای کاربرد در حذف فلزات سنگین از آب در
دانشگاه سمنان سنتز شد.

آلومینای نانوساختار از جمله نانوموادی است که به روش‌های مختلفی تولید می‌شود و از
آن در جذب فلزات سنگین از آب استفاده می‌شود.

خانم اکرم رحمانی در پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد خود به سنتز این نانوساختار به روش
احتراقی محلول پرداخته‌است و موفق شده‌است از آن برای جذب فلزات سنگین از آب
استفاده کند.

وی در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «آلومینای
نانوساختار مورد استفاده در تصفیه آب در گذشته با روش سل-‌‌‌ژل تولید می‌شد، ولی
روش احتراقی محلول موجود در این پژوهش ارزان‌قیمت بوده و روش بسیار ساده‌ای برای
حذف آلاینده‌ها از آب‌های آلوده و پساب‌ها با راندمانی بالاتر است».

نتایج حاصل از بررسی‌های خانم رحمانی نشان داده‌است که آلومینای نانوساختار تهیه
شده با سوخت آمونیوم استات دارای ذرات ریزتر و اندازه حفرات بزرگتری است، بنابراین
می‌تواند به‌عنوان جاذب اصلی در حذف فلزات سنگین مطرح شود. نتایج بررسی عوامل مؤثر
روی میزان جذب هم حاکی از آن است که بیشترین میزان حذف فلزات در pH=4، زمان ۱۸۰
دقیقه، دمای=۲۹۳کلوین و مقدار جاذب=۴ گرم در لیتر روی داده‌است. مطالعات
ترمودینامیکی هم نشان داده‌است که فرآیند جذب این فلزات روی آلومینای نانوساختار یک
فرآیند خودبه‌خودی و گرمازا است».

خانم رحمانی برای انجام این کار، ابتدا آلومینای نانوساختار را با استفاده از روش
احتراقی محلول، سنتز نموده‌است. به‌همین‌منظور، از آلومینیوم نیترات به‌عنوان
اکسیدان استفاده کرده‌است. از اوره، آمونیوم استات و آمونیوم نیترات هم به‌عنوان
سوخت بهره گرفته‌است. از آلومینای نانوساختار تهیه شده در ادامه، به‌عنوان جاذب
برای حذف مخلوط سه فلز سرب، روی و نیکل، به‌صورت سیستم ناپیوسته از آب استفاده
کرده‌است. در پایان نیز عوامل مؤثر بر میزان جذب سطحی، مانند pH، دما، زمان و مقدار
جاذب را بررسی و ایزوترم‌های مختلف جذب مانند مدل لانگمویر، فروندلیچ و … را روی
فرآیند جذب انجام داده‌است.

این مطالعه در گروه شیمی دانشگاه سمنان انجام شده‌است. دکتر مصطفی فضلی و دکتر زوار
موسوی به‌عنوان اساتید راهنما در این پژوهش فعالیت نموده‌اند‌ و جزئیات آن را در
مجله Desalination (جلد ۲۵۳، صفحات۱۰۰-۹۴، سال ۲۰۱۰) منتشر کرده‌اند.