جذب فلز سرب از آب هاي آلوده با استفاده از نانوكاتاليست SrBi4Ti4O15 با ساختار آئريوويليوس

در اين تحقيق سنتز نانو كاتاليست SrBi4Ti4O15 با مورفولوژي دو لايه اي آئريوويليوس از جايگزيني استرانسيوم در بيسموت و تيتانيوم اكسيد با استفاده از يك روش اصلاحي سل- ژل انجام شد و عملكرد آن در جذب كاتيون سرب به عنوان يك فلز سنگين و سمي كه بر سلامت انسان و محيط زيست تاثير دارد از آب هاي آلوده بررسي شد. الگوهاي XRD و خطوط پراش تيز و با شدت بالاي تركيب حاصل انطباق آن را با فاز بلوري ارتورومبيك نشان داد. تصاوير FESEM جهت بررسي شكل شناسي و اندازه نانو ذرات، حاكي از ذرات همگن، يكنواخت و به صورت ميله اي شكل و با اندازه 45 نانو متر بود. آزمايش هاي طراحي شده ظرفيت جذب و سينتيك جذب را به روي جاذب تعيين كرد. بهينه سازي بعضي از پارامترهاي جذب مانند اثر زمان تماس، pH، غلظت اوليه يون هدف و مقدار جاذب در تعيين عملكرد جاذب نشان مي دهد كه اكسيدهاي آئريوويليوس (Aurivillius) ظرفيت جذب مطلوب براي يونهاي سرب را دارا مي باشند. با استفاده از مدل هاي سينتيكي به وسيله داده هاي تجربي، مشخص شد كه جذب سرب (II) بر جاذب بسيار سريع و كارآمد بوده و از معادله سرعت سينتيك جذب شبه مرتبه دوم تبعيت مي كند. علاوه بر اين، مدل سيپس بهتر از مدل هاي لانگمير و فرويندليچ در فرآيند جذب سرب و توصيف داده هاي تجربي موفق بوده است. مطالعات جذب بر اساس دما بررسي شد و با استفاده از آن پارامترهاي ترموديناميكي انرژي آزاد ΔG0 و آنتالپي جذب ΔH0 و بي نظمي ΔS0 ارزيابي شد كه تعيين كرد كه فرآيند گرماگير بوده و داراي افزايش روند جذب اتفاقي مي باشد. بنابراين جاذب سنتز شده به دلايل كم هزينه بودن و مقرون به صرفه بودن، راندمان بالاي جذب، گزينش پذيري يا انتخاب يوني و سينتيك سريع مي توانيد به عنوان يك جاذب مناسب در فرايند حذف يون هاي سرب از محلولهاي آبي عمل كند