جداسازي مخلوط دي‌كلرومتان از آب به‌وسيله نانوساختارهاي تيغ دار فوق آب‌گريز و فوق روغن دوست نيكل در سامانه انتها بسته

Chloroform/water mixture separation using superhydrophobic and superoleophilic nanostructure spiky nickel particles in a dead-end filtration system

هدف از انجام اين پژوهش سنتز نانوساختارهاي مغناطيسي فوق آب‌گريز نيكل به‌منظور استفاده در فرايندهاي جداسازي روغن از آب است. نتايج نشان داد كه نمونه سنتز شده در غلظت نيكل كلرايد برابر با mM100، غلظت هيدرازين برابر با mM1250، دماي فرايند برابر با °C90 و مدت‌زمان واكنش برابر با h8 با زاويه تماس استاتيك قطره آب °13/2±°17/169، پسماند زاويه تماس °34/0±°32/2 و زاويه تماس قطره روغن °0، رفتار فوق آب‌گريزي و فوق روغن‌دوستي داشت. ويژگي‌هاي مختلف ذرات ازجمله مورفولوژي، خواص فيزيكي و شيميايي به‌وسيله آزمون‌هاي FESEM، EDX، XRD و VSM مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج آناليز FESEM و XRD نمونه بهينه نشان داد كه سطح ميكروميله هاي نيكل با نانوتيغ‌هاي باريك و متراكم به‌صورت يكنواخت و كامل با ساختاري مخروطي شكل با طول nm75±600 و عرض nm15±75 پوشانده شده به طوري كه رشد اين تيغ‌ها به‌صورت عمود بر محور طولي بود. در مرحله نهايي از ميكروميله هاي نانوساختار فوق آب گريز-فوق روغن‌دوست نيكل براي جداسازي مخلوط روغن دي كلرومتان در آب در سامانه‌هاي انتها بسته استفاده شد. نتايج نشان داد كه قابليت جداسازي روغن‌هايي با چگالي بيشتر از آب مانند دي‌كلرومتان در سامانه انتها بسته با راندمان بالاتر از 95% و شار عبوري بالا حتي پس از بيست چرخه وجود داشت. همچنين، پايداري شيميايي در محيط‌هاي اسيدي، بازي و خورنده و قابليت بازيابي نانوساختارهاي سنتز شده، نشان از دوام شيميايي بالا و قابليت استفاده مجدد از ذرات در فرايندهاي متوالي را داشت.