حذف نیکل از آب خنک کننده مصنوعی نیروگاه اتمی با استفاده از نانوذرات آهن اکسید

سابقه و اهداف: خنک کننده اولیه یک بستر خنک کنندگی ضروری برای کنترل حرارت در نیروگاه‫های هسته‫ای است. در طی فرآیند اکسیداسیون، نیکل می­تواند در خنک­کننده اولیه آزاد شود که آلودگی آنرا افزایش می­دهد. مشکلات بهره­برداری و هزینه بالای تصفیه آب خنک­کننده در روش­های موجود، تحقیقات برای روش­های جدیدتر را ضروری می­سازد. هدف از انجام این تحقیق بررسی حذف Ni(II) از محیط حقیقی آب خنک­کننده مصنوعی نیروگاه اتمی با استفاده از نانوذرات آهن اکسید و پارامترهای موثر بر آن می­باشد.روش بررسی: در این پژوهش نانوذرات آهن صفر ظرفیتی به نانوذرات آهن اکسید تبدیل شد و کارایی حذف آن برای یون Ni(II) در آب خنک­کننده مصنوعی ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. هم­چنین تاثیر عوامل موثر در فرآیند حذف شامل غلظت نانوذرات آهن اکسید، pH محلول و زمان تماس بررسی و ایزوترم جذب و مدل سینتیکی واکنش معین گردید. یافته­ها: تصاویر STM نشان داد که اندازه ذرات نانو ذرات اکسید آهن کمتر از nm ۴۰ می­باشد. در pH اولیه محلول و h ۴ = t حذف تقریبا کامل یون نیکل در غلظت g/L ۴۰ جاذب بدست آمد. در g/L ۱ = C جاذب و h ۴ = t، بیشترین راندمان حذف در ۱۰ = pH بود. جذب نیکل بر نانوذرات آهن اکسید در            g/L ۳۵ = C جاذب و ۷۱/۲ = pH از ایزوترم لانگمیر تبعیت می­کرد و سینتیک واکنش شبه درجه دوم بود. نتیجه­گیری: نتایج این مطالعه نشان می­دهد که با افزایش pH در محیط قلیایی راندمان حذف افزایش می­یابد. زیرا وقتی که pH محلول بالای نقطه ایزوالکتریک باشد، سطح اکسید به طور منفی شارژ می­شود و می­تواند با کاتیون­ها (مثلا یون­های فلزی) تشکیل کمپلکس­های سطحی دهد. با اعمال شرایط بهینه نانو ذرات آهن اکسید توانایی خالص سازی آب خنک­کننده را دارد.

Keywords:

Nickel , Iron oxide nanoparticles , Synthetic nuclear-power-plant coolant water , نیکل , نانوذرات آهن اکسید , آب خنک کننده مصنوعی نیروگاه اتمی