مقاله رایگان با موضوع ساختار لایه ای و ظرفیت جذب

دانلود پایان نامه
  • شکل(3-4) طیف XRD گرافن اکساید

    در شکل(3-4) مسیر XRD ساختار GO را از نمونه پودری برای برآورد میزان و درجه پراش با استفاده از شدت نسبی پیک ها نشان می دهد. یک پیک شدید و تیزدر 2θ =8.1° که با فضاهای بین صفحه ای از لایه های گرافن اکسید مطابقت می کند. این مقدار به یک پراش(001) نسبت داده می شود که خود بستگی به نوع و روش تهیه و تعداد لایه های آب در فضای بین لایه ای دارد. همچنین آنالیز طیف XRD نشان می دهد که مسیر پراش با یک ساختار لایه ای مطابقت دارد.
    در شکل(3-5) تصویر SEMگرافن اکساید را می توان بررسی کرد.
    از گرافن اکسید SEMشکل(3-5) تصویر
    تصویر SEM برای بررسی توپولوِی سطوح نمونه ها استفاده می شود و نشان می دهد که لایه های GO و مشتقات آن تشکیل شده از ساختار نانو ذره ای لایه ای باشد. شکل(3-6) تصویر SEM6–آمینو اوراسیل را نشان می دهد.

    شکل(3-6) تصویر SEM6–آمینو اوراسیل
    نانو ساختارهای کربنی بر پایه اکسید گرافن به دلیل خواص عالی در جذب سطحی که دارای یک سطح آبدوست با گروه های کیلیت کننده عملکرد مناسبی در حذف یونهای فلزی از محیط آبی نشان می دهند. در این مطالعه ما اکسید گرافن بهینه شده با دو نوع آمین را سنتز و کارایی بالای آن را برای جذب یونهای فلزات سنگین بررسی می کنیم. اکسید گرافن توسط 6-آمینو اوراسیل واتیلن دی آمین بهینه شده و در روند جذب و جداسازی یونهای فلزی سنگین مورد مطالعه قرار می گیرند.
    اکسید گرافن بطور جزیی توانایی جذب یونهای فلزی در محیط آبی دارد. خصلت آب دوستی و حضور گروهای عاملی مثل هیدروکسیل و کربوکسیل به حذف یونهای فلزی کمک می کند. در این تحقیق هدف بهبود خصوصیات پیوندی گرافن اکسید توسط دو نوع آمین مد نظر می باشد. افزودن آمین به اکسید گرافن ایجاد آمید می کند و گرافن به نوعی بهینه شده و ترکیبی با خصوصیت بهتر برای جذب یونهای فلزی در دمای اتاق بوجود می آورد.
    یونهای فلزی جذب شده روی جاذب می تواند به صورت جذب فیزیکی(بر اساس بر هم کنش های الکترواستاتیک) جذب شیمیایی، باشد. جذب شیمیایی و الکترواستاتیک دو فاکتور مهم و تاثیر گذار در فرایند جذب محسوب می شود شکل(3-7). عامل مهم دیگر وجود گروههای عاملی روی سطح و عامل دانسیته سطحی گروههای سطحی مثل کربوکسیل اسیدها، هیدروکسیل ها و سایر گروه ها در سطح می باشد.
    شکل(3-7) جذب یونهای فلزی توسط برهم کنش های الکترستاتیک روی سطح GO
    از طرفی اکسایش گرافیت منجر به ایجاد مکانهای آب دوست(هیدروفیلیک) روی ساختار گرافن شده و باعث افزایش ظرفیت جذب گرافن می شود. در این کار نشان داده شده که GO و مشتقات آن یک جاذب ایده آل برای جداسازی یونهای فلزات سنگین از فاضلاب آبی می باشد.
    نتایج حاصل از سایر کار های تحقیقاتی نشان می دهد که تعداد کل گروههای اسیدی روی سطح GO خیلی بیشتر از سایر گروهای قرار داده شده روی آن می باشد، همچنین حضور گروههای آمینی روی سطح خصلت بازی سطح GO را ممکن است افزایش دهد.
    از آنجا که ظرفیت جذب جاذب های بر پایه کربن عمدتا بستگی دارد به تعداد گروههای عاملی و در نتیجه آن هر چه این گروهها بیشتر باشد جذب بیشتری نیز صورت می گیرد.
    وقتی گرافن توسط اکسنده قوی اکسید می شود گروههای عاملی مثل کربوکسلیک اسید، هیدروکسیل و اپوکسید روی سطح گرافن تشکیل می شود و منجر می شود به اینکه GO خصلت هیدروفیلیک پیدا کند. زمانی که GO را تبدیل به ترکیب کلراید آن درحضور SOCl2 می تواند تعدادی گروههای آمیدی را روی سطح گرافن اکسید تشکیل داد.
    بنابراین گروههای کیلیت کننده روی سطح GO قرار می گیر ند.
    دو فرایند جذب شدن مسئول جذب یونهای فلزی توسط روی سطح GO یا جاذبها می باشد؛ واکنش تبادل یون که بین یونهای فلز و گروههای کربوکسیل(COOH-) و یا گروههای هیدروکسیل(OH-) و کمپلکس شدن های سطحی و فرآیند دوم کمپلکس شدن یونهای فلز با گروههای عاملی آمین است مکانیسم جذب اول یک واکنش تبادل یون بین یون فلزی و گروههای COOH- و OH- است. در توضیحات داده شده مکانیسم جذب بررسی می شود.
    یون فلزی با گروههای COOH- و OH- و روی سطح GO واکنش داده و تشکیل یک کمپلکس می دهد؛

      مقاله با موضوع حداقل مربعات معمولی و برآورد پارامترها

    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.