این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
شیمی و مهندسی شیمی ایران، جلد ۳۹، شماره ۲، صفحات ۵۷-۷۴
عنوان فارسی حذف رادیونوکلوئیدهای کبالت ۶۰ از محلول آبی با استفاده از نانو ذره های اصلاح شده نوین هماتیت
چکیده فارسی مقاله همواره نوع بشر در طی سالیان دراز به­ دنبال پیشرفت­ های متنوع خود، دورریزهای مخاطره ­آمیز مانند فلزهای سنگین و مواد رادیواکتیو را وارد محیط زیست کرده است، که تأثیر مستقیم بر سلامت انسان و سایر زیست بوم­ های موجود دارند. از این­ رو بررسی راهکارهای لازم برای کنترل و حذف این دورریزها، هدف پژوهش ­های گوناگون قرار گرفته است. در این پژوهش حذف رادیونوکلوئیدهای کبالت 60 به­ واسطه فراوانی آن­ ها در پساب دفعی راکتورهای اتمی برای شکاف هسته­ ای و نیز نیروگاه­ های هسته­ا ی مورد بررسی قرار گرفت؛ به­ گونه ­ای که نانو ذره­ های نوینی از هماتیت در شرایط هیدروترمالC°250 و با استفاده از فریک کلرید شش آبه و سورفاکتانت اولئیک اسید، سنتز و پس از آنالیزهای ساختاری XRD, FT-IR, SEM, TEM  و BET به ­عنوان جاذب در حذف رادیوکاتیون­ های کبالت 60 به ­کار گرفته شد. بر این اساس نانوبلورهای سنتز شده، بیش ­تر (90%<) از نوع نانومیله­ های nm60-30 بودند که  نانو فلس ­های شش وجهی نامنظم با ضخامت nm 40-100در بین آن­ها توزیع یافتند و مساحت سطح ویژه ­ای حدود m2/g 29/31 را پدید آوردند. بررسی اثر نانو ذره­ های نوین هماتیت در حذف رادیونوکلوئیدهای کبالت 60 نشان داد که پارامترهای دما، pH، غلظت رادیوکاتیون­ ها، زمان تماس و جرم نانوجاذب مصرفی، تأثیر به ­سزایی در روند جذب داشتند؛ به­ گونه ­ای که شرایط بهینه حذف کبالت 60 از محلول آبی در دمای °C 1±25، غلظت کاتیون mg/L 1، 5/6=pH، زمان تماس h 2 و حضور mg/L20 نانوجاذب تعیین شد. از سویی مکانیسم جذب حاکم نیز از مدل هم­دمای ردلیچ ـ پترسون پیروی نمود که خود نشان از گرایش سامانه به جذب همگن رادیوکاتیون­ ها با بیش ­ترین ظرفیت جذب mg/g 86/142 در دمای °C 1±25 داشت. این درحالی بود که در بررسی نرخ جذب کبالت 60 بر نانو ذره­ های سنتز شده هماتیت، برازش نتیجه­ های تجربی پژوهش با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم خطی هو، بیش ­ترین سطح هم پوشانی را نشان داد. بنابراین می­توان نتیجه گرفت که نانو ذره ­های هماتیت سنتز شده با سطح اصلاحی نوین، یکی از جاذب­ های کارآمد، امیدبخش و در همان حال سازگار و دوست ­دار محیط زیست می ­باشد که توانایی بالایی در حذف رادیونوکلوئیدهای کبالت 60 از محلول­ های آبی مانند پساب­ ها را دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله جذب،کبالت 60،هماتیت،هیدروترمال،هم دما،مطالعه های سنتیکی،نانوذره ها،
عنوان انگلیسی Removal of Cobalt-60 Radionuclides from Aqueous Solution Using Novel surface-modified Hematite Nanoparticles
چکیده انگلیسی مقاله Throughout the years, humans have entered the environment with potentially hazardous wastes such as heavy metals and radioactive substances, so that it has a direct impact on human health and existing ecosystems. Hence, the investigation on the necessary strategies to control and eliminate these hazards has been the goal of various researches. In this study, the elimination of cobalt 60 radionuclides was investigated due to their abundance in the wastewaters of nuclear industries such as spent fuel reprocessing plants and nuclear power plants. Thus, novel surface-modified hematite nanoparticles (α-Fe2O3 NPs) were prepared by hydrothermal method at 250 °C and using iron(III) chloride hexahydrate (FeCl3.6H2O) and oleic acid (C₁₈H₃₄O₂) as raw materials for the removal of cobalt-60 radiostations from aqueous solutions. The synthesized α-Fe2O3 NPs were characterized by XRD, FT-IR, SEM, TEM, and BET. According to the results, the synthesized nanocrystals were more (90%) of nanorods 60-30 nm, along with irregular hexagonal nanoscale particles at a thickness of 40- 100 nm distributed among them.  The specific surface area was determined 31.29 m2/g and the effect of some variables such as pH, adsorbent weight, initial concentration of cobalt-60 radio cations, temperature, and contact time was significant on the absorption process. The optimized condition for cobalt-60 removal from aqueous solution was obtained in 25±1 °C , initial radio cation concentration of 1 mg/L, pH 6.5, contact time of 2 h, and nano α-Fe2O3 sorbent concentration of 20 mg/L. On the other hand, the Redlich-Peterson isotherm model was suitable for describing homogenous cobalt-60 adsorption with the maximum uptake capacity 142.86 mg/g at 25±1 °C. In contrast, analysis of experimental data showed that the cobalt-60 adsorption onto the synthesized nano α-Fe2O3 well fitted the Ho model as linear pseudo-second-order kinetics. Therefore, it can be concluded that the synthesized novel surface-modified α-Fe2O3 NPs is an effective, promising, and environment-friendly adsorbent with high capability in the removal of cobalt-60 radionuclides from aqueous solutions such as wastewaters.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله جذب,کبالت 60,هماتیت,هیدروترمال,هم دما,مطالعه های سنتیکی,نانوذره ها
نویسندگان مقاله مرتضی هاشم زاده |
گروه مهندسی، شرکت ماشین سازی ویژه، تهران، ایران

امیر حسام حسنی |
گروه مهندسی محیط زیست ، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

عبدالرضا نیلچی |
پژوهشکده مواد وچرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://www.nsmsi.ir/article_33790_957d9b8377d3733b3d3b2e3d6a7ac777.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات