در این تحقیق، پودر فریت کبالت (CoFe2O4) و کامپوزیت فریت کبالت-هیدروکسی آپاتیت به روش هم رسوبی سه مرحله ای سنتز شد. پودرهای سنتز شده با استفاده از روش های مشخصه یابی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) مشخصه یابی شدند. نتایج پراش پرتو ایکس تشکیل فاز هیدروکسی آپاتیت در کنار پیک های فریت کبالت را تایید می کند. طیف FTIR نشان دهنده تشکیل پیوند های فسفاتی در ترکیب بود که تایید کننده تشکیل هیدروکسی آپاتیت در کنار فاز فریت کبالت بود. نتایج آزمایشات جذب رنگ متیلن بلو ذرات نانو کامپوزیتی سنتز شده نشان داد با افزایش pH مقدار جذب رنگ افزایش داشت. همچنین مقادیر بهینه جذب با استفاده از 03/0 گرم از جاذب در غلظت 10 میلی گرم بر لیتر از متیلن بلو و 9=pH در زمان 45 دقیقه در حدود 100 درصد به دست آمد. همچنین در نتایج به دست آمده مشاهده شد که میزان جذب متیلن بلو بر روی کامپوزیت سنتز شده بسیار بالاتر از فریت کبالت بود و نیز نسبت به هیدروکسی آپاتیت خالص در زمان پایین تری جذب انجام گرفت.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

در این تحقیق خواص فیزیکی نانوذرات فریت نیکل و کبالت و نانوکامپوزیت نیکل کبالت که با روش عملیات گرمایی تهیه شده بودند مورد مقایسه قرار گرفت. خواص ساختاری و مغناطیسی نانو فرایت ها به ترتیب بوسیله پراش پرتو ایکس (XRD) و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) مشخصه یابی شدند.نتایج XRD تشکیل فازهای بلوری مکعبی را برای هر سه نانوفریت تائید نمودند. تصاویر TEM تهیه شده از نانوذرات فریت نیکل نشان دادند این ذرات دارای اندازه ای بین 7 تا 41 نانومتر، اندازه نانوذرات فریت کبالت 14تا 34 نانومتر و اندازه نانوذرات فریت نیکل کبالت 19 تا 140 نانومترمی باشند. نتایج VSM نشان دادند که نانو ذرات هر سه فریت دارای رفتار فرومغناطیسی می باشند.

امروزه فلز کبالت عمدتا از طریق فرآیند الکترووینینگ محلول سولفاتی آن تولید می شود. با توجه به رقابت موجود بین رسوب دهی فلز کبالت و تصاعد گاز هیدروژن در کاتد در حین فرآیند احیا در حمام سولفاتی، بررسی مکانیزم رسوب دهی و سینتیک فرآیند از اهمیت به سزایی برخوردار است. در این پژوهش، مطالعه ای اجمالی بر سینتیک فرآیند الکترووینینگ کبالت و مکانیزم واکنش های درگیر در حین رسوب دهی انجام شده است. نتایج حاکی از آن است که رسوب دهی کبالت از طریق احیای هیدروکسیدها که ترکیبات میانی محسوب می شوند، انجام می گیرد. اثر پارامترهایی نظیر دما و نرخ روبش پتانسیل بر فرآیند الکترووینینگ کبالت با استفاده از روش ولتامتری سیکلی مورد بررسی و پژوهش قرار گرفته است. همچنین با استفاده از نتایج حاصل از آزمایشات، مقادیر ضریب نفوذ و ثابت سرعت واکنش اندازه گیری و محاسبه شده اند.

تاثیر هایپرترمیای مغناطیسی حاصل از حل شدن نانوذرات فریت کبالت در آب مقطر بررسی شد. ساخت نانوذرات فریت کبالت (CoFe2O4) با روش هم رسوبی در دمای 80 درجه سلسیوس، با پیش ماده شامل نمک های آهن و کبالت و در حضور اتمسفر هوا انجام شد. در این ساخت، از ستیل تری متیل آمونیوم برومید CTAB به عنوان سورفکتانت استفاده شد. ساختار نانوذرات از لحاظ اندازه، ریخت شناسی و نیز ساختار و ویژگی های مغناطیسی شان، به ترتیب توسط مشخصه یاب های پراش اشعه ایکس (XRD) میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی (FESEM) و دستگاه مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) مطالعه شدند. اندازه گیری هایپرترمیای مغناطیسی نمونه، پس از تهیه فروفلویید با غلظت 3mg/ml در محیط آب مقطر و در میدان مغناطیسی ac با فرکانس 400 کیلوهرتز و شدت میدان 400 اورستد انجام شد. افزایش دمای نمونه در بازه های زمانی موردنظر مشخص و توان اتلاف ویژه حرارتی (SLP) آن اندازه گیری شد. طبق نتایج حاصل از اندازه گیری، SLP نمونه برابر W/g 151 به دست آمد.

حذف کبالت از محلول الکترولیت روی یکی از مهمترین و دشوارترین مراحل تولید روی با استفاده از روش هیدرومتالورژی است. در این تحقیق، تاثیر غلظت اولیه کبالت، منگنز و آهن و مقادیر پرمنگنات پتاسیم بر راندمان حذف کبالت توسط پرمنگنات پتاسیم از محلول الکترولیت روی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر چه غلظت اولیه کبالت، منگنز و آهن بیشتر باشد، میزان حذف کبالت کمتر خواهد بود. با این حال، با افزایش میزان پرمنگنات پتاسیم، راندمان حذف کبالت افزایش می یابد.همچنین مشخص شد که برای رسیدن به حد مجاز کبالت در محلول، مصرف پرمنگنات­پتاسیم باید با افزایش غلظت کبالت، آهن و منگنز افزایش یابد. اگر غلظت منگنز بیش از 500 میلی­گرم در لیتر باشد، می تواند تا حد زیادی بر کاهش راندمان حذف کبالت تأثیر بگذارد؛ اما زمانی که غلظت اولیه کبالت بالا باشد، اهمیت تاثیر مقادیر اولیه منگنز کاهش می­یابد. علاوه بر این، اگر غلظت منگنز کمتر از 200 میلی­گرم در لیتر باشد، حذف بهینه کبالت (کمتر از 2 پی­پی­ام) تحت هیچ شرایطی اتفاق نمی­ افتد.نتایج همچنین نشان می­دهد که اگر غلظت پرمنگنات پتاسیم 1 گرم در لیتر یا کمتر باشد، یون آهن موجود در محلول راندمان حذف کبالت را به­ شدت کاهش می­ دهد.

استفادۀ روزافزون از انواع رنگ زا و آلودگی پساب حاوی مواد رنگ زا از مشکلات مهم محیط زیست است. روش های گوناگونی برای تصفیۀ پساب های حاوی مواد رنگ زا بررسی شده است. در این پژوهش، نانوالیاف دی اکسید تیتانیوم، فریت کبالت و دی اکسید تیتانیوم/ فریت کبالت با استفاده از روش الکتروریسی تهیه و اثر تغییر ولتاژ و فاصلۀ الکتروریسی بر قطر و ریخت شناسی نانوالیاف بررسی شد. نمونه های نانوالیاف تهیه شده به عنوان جاذب برای رنگبری پساب های حاوی مواد رنگ مستقیم قرمز 80 استفاده شد. اثر پارامترهای مختلف مانند مقدار جاذب، غلظت رنگ زا و pH بر درصد بازده رنگبری بررسی شد. خواص ساختاری و نوری نانوالیاف تهیه شده به وسیلۀ میکروسکوپ الکترونی روبشی، الگوی پراش پرتو ایکس و آزمون تعیین سطح ویژه مشخصه یابی شد و طیف سنج فرابنفش- مرئی (UV-Vis) به منظور بررسی حذف رنگ از محلول رنگی استفاده شد. تصاویر SEM به دست آمده نشان داد که در فرایند الکتروریسی در ولتاژ 18 کیلوولت، همۀ نمونه های نانوالیاف بدون هیچ نقصی تشکیل شدند و با افزایش فاصلۀ الکتروریسی، قطر نانوالیاف کاهش یافت. نتایج حاصل از XRD نشان می دهد که نانوساختارهای تهیه شده پس از عملیات حرارتی دارای ساختاری با فاز غالب بلوری است. نتایج BET نشان داد که سرعت تخریب رنگ k در نانوالیاف دی اکسید تیتانیوم/ فریت کبالت برابر با ppm/h 45/93 است که از دو نمونۀ دیگر به مراتب بهتر است. با توجه به نتایج به دست آمده بازده حذف رنگ نانوالیاف دی اکسید تیتانیوم/ فریت کبالت با افزایش الکترون- حفره نسبت به نانوالیاف دی اکسید تیتانیوم و فریت کبالت به مراتب بهتر و رنگبری بیشتری در محلول رنگی داشت.