سنتز کامپوزیت اکسیدگرافن/پلی دوپامین به منظور پوشش دهی روی بستر رسی به منظور جذب رنگ متیلن بلو

وجود آلاینده­ها در آب بدون شک تهدیدی بزرگ برای محیط­زیست و سلامت انسان است. در پژوهش­های اخیر، پتانسیل بالقوه مواد دوبعدی از جمله اکسیدگرافن و کامپوزیت­های آن برای جذب آلاینده­های آبی بررسی شده است. هدف از این پروژه، ساخت فیلتر رسی پوشش داده شده با کامپوزیت اکسیدگرافن/پلی­دوپامین برای جذب رنگ متیلن بلو است. در راستای رسیدن به این هدف، سنتز اکسیدگرافن از روش هامرز اصلاح شده و کامپوزیت اکسیدگرافن/ پلی­دوپامین از طریق خودپلیمریزاسیون دوپامین در حضور اکسیدگرافن در محلول آبی صورت گرفت و برای پوشش­دهی بستر سرامیکی از روش غوطه­وری استفاده شد. بررسی فازی محصولات به دست آمده در هر مرحله به کمک آنالیز پراش پرتوی ایکس، بررسی اکسیداسیون محصولات و شناسایی پیوندها در اکسیدگرافن و کامپوزیت­های سنتز شده با استفاده از طیف­سنجی فوریه مادون قرمز و طیف­سنجی رامان انجام شد و ریخت ذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی­ مورد مطالعه قرار گرفت. در انتها، بررسی میزان تخریب آلاینده­ی متیلن بلو با استفاده از آنالیز طیف سنجی مرئی-فرابنفش انجام شد. بررسی آنالیزها نشان داد که اکسیدگرافن و کامپوزیت­های اکسیدگرافن/پلی­دوپامین سنتز شده­اند. تمامی نمونه­ها از قدرت جذب بالایی در جذب آلاینده­ی متیلن­بلو برخوردار هستند و با افزودن اکسیدگرافن به پلی­دوپامین، میزان جذب به دلیل افزایش گروه­های حاوی اکسیژن، از ۶۳% به ۹۹% افزایش یافت. با توجه به تصاویر مقطعی میکروسکوپ الکترونی روبشی، پوشش GO اعمال شده از بستر جدا شده است و با افزودن PDA به اکسیدگرافن، پایداری پوشش روی بستر رسی بهبود داده شد. با استفاده از این پوشش کامپوزیتی روی بستر رسی ارزان قیمت، کارایی بدنه در ۴۰ دقیقه اول جذب رنگ آلی از ۲۰% به ۸۲% افزایش یافت و بازدهی جذب رنگدانه­ی متیلن­بلو ۵/۹۹%شد. با ۳۶% افزایش قیمت، می­توان کارایی بدنه را تا ۶۲ % افزایش داد.  

Keywords:

Graphene oxide , Modified Hummers method , Polydopamine , Graphene oxide/ polydopamine composite , Methylene blue , اکسیدگرافن , روش هامرز اصلاح شده , پلی دوپامین , کامپوزیت اکسیدگرافن/ پلی دوپامین , متیلن بلو