بررسی برخی از عوامل موثر بر پایداری نانوذرات آهن صفر ظرفیتی در محیط های آبی

با توجه به پتانسیل بالای نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (NZVI) در رفع آلاینده های مختلف از منابع آب سطحی و زیرزمینی، بررسی عوامل کنترل کننده پایداری این ذرات در محیط های آبی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش اثر پوشش سطحی نانوذره و ویژگی های محلول زمینه شامل غلظت نانوذره، قدرت یونی، نوع الکترولیت و مقدار ماده آلی محلول بر پایداری NZVI در محیط های آبی بررسی شد. چهار آزمایش فاکتوریل دو فاکتوری در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار برای بررسی اثر پوشش سطحی و هر یک از چهار ویژگی محلول زمینه بر پایداری سوسپانسیون NZNI انجام شد. برای این منظور ابتدا NZVI بدون پوشش (B-NZVI) و با پوشش سطحی کربوکسی متیل سلولز (CMC- NZVI) سنتز و ویژگی های آن تعیین شد. سپس سوسپانسیون هایی در سطوح مختلف هر یک از ویژگی های مورد بررسی در آب مقطر تهیه شد و دو شاخص قطر هیدرودینامیکی و پتانسیل زتا در هر یک از سوسپانسیون ها اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان داد که سوسپانسیون CMC- NZVI در همه محلول های مورد بررسی دارای پایداری بیشتر از B-NZVI بود. افزایش غلظت نانوذره، قدرت یونی و ظرفیت کاتیون محلول زمینه با افزایش قطر هیدرودینامیکی و کاهش پتانسیل زتا باعث هماوری بیشتر NZNI و پایداری کمتر سوسپانسیون شد. در مقابل افزایش میزان ماده آلی محلول منجر به پایداری بیشترسوسپانسیون NZNI شد. نتایج همچنین نشان داد که اثر متقابل معنی داری بین نوع نانوذره و ویژگی های محلول به دلیل وجود پوشش CMC وجود دارد. به طوری که تاثیرپذیری B-NZVI از تغییرات شیمی محلول بیشتر از CMC- NZVI است.

Keywords:

پتانسیل زتا , قطر هیدرودینامیکی , کربوکسی متیل سلولز , نانوذره آهن صفر ظرفیتی