توصيفگر ها :
الكتروريسي , نانو الياف , كلينوپتيلوليت , پلي وينيل پيروليدون pvp
چكيده فارسي :
چكيده
در اين پژوهش نانو الياف زئوليت كلينوپتيلوليت/PVP با استفاده از روش الكتروريسي سنتز شد و عملكرد آن براي جذب فلزات سنگين نيكل و كبالت از آب ارزيابي شد. همچنين تأثير پارامترهاي غلظت محلول، ولتاژ ريسندگي و فاصله ريسندگي بر مورفولوژي و قطر الياف بررسي شده است. نانو الياف الكتروريسي شده با استفاده از تصاوير بدست آمده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، الگوهاي مربوط به پراش پرتوي ايكس (XRD)، آناليز BET و آناليز طيف سنجي پلاسماي جفت شده القايي (ICP) مورد مطالعه قرار گرفتند. تصاوير SEM نشان دادند الياف صاف و يكنواخت روباني شكل از الكتروريسي محلول با نسبت وزني كلينوپتيلوليت : PVP : اتانول به ترتيب 6/4 : 1/8 : 1/8 بدست آمده‌اند. همچنين فاصله 20 cm و ولتاژ 13 kV به عنوان ولتاژ و فاصله ريسندگي بهينه تعيين شدند كه ميانگين قطر الياف بدست آمده در اين فاصله و ولتاژ الكتروريسي 182 nm مي‌باشد. با افزايش فاصله الكتروريسي، ميانگين قطر الياف كاهش يافته است. در فاصله 15 cm با افزايش ولتاژ، ميانگين قطر الياف كاهش يافته ولي در فاصله 20 cm، افزايش يافته است. نتايج XRD براي هر دو ذرات و نانو الياف الكتروريسي شده، ساختار كلينوپتيلوليت نوع كلسيمي را نشان مي‌دهد. آناليز BET نشان داد مساحت سطح ويژه براي ذرات كلينوپتيلوليت 20 m2/gr و براي نانو الياف كلينوپتيلوليت/PVP الكتروريسي شده 5 m2/gr مي‌باشد. همچنين از آناليز BET مشخص شد، مزومتخلخل بودن ذرات كلينوپتيلوليت بعد از قرار گرفتن ذرات كلينوپتيلوليت، درون نانو الياف پليمري حفظ شده است. نتايج آناليز ICP نشان داد مقدار جذب كبالت و نيكل از محلول آبي توسط 50 mg از نانو الياف الكتروريسي شده به ترتيب برابر با 12 ppm و 11 ppm مي‌باشد.
چكيده انگليسي :
Abstract
In this investigation, the clinoptilolite zeolite nanofibers were synthesized using electrospinning method and its performance to adsorption of heavy metals of nickel and cobalt from water was estimated. Also, the effect of solution concentration, spinning voltage and spinning distance on morphology and fibers diameter were investigated. Electrospun nanofibers were studied using scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD) and surface area (BET) analysis and also, for adsorption the inductively coupled plasma (ICP) analysis were used. The SEM images shown that smooth and uniformly fibers whit Ribbon shape of solution electrospinning with a weight ratio of Clinoptilolite : PVP : Ethanol (1.8 : 1.8 : 6.4) was obtained. Also, the distance of 20 cm and the Voltage of 13 kV were determined as the optimum spinning voltage and distance, which the average of fibers diameter obtained at this electrospinning distance and voltage is 182 nm. By increasing the electrospinning distance, the average diameter of fibers is decreased. By increasing voltage at 15 cm of distance, the average diameter of fibers decreased, but at the distance of 20 cm increased. The XRD results for both particles and electrospun nanofibers shows the clinoptilolite-Ca structure. The BET surface area analysis shows a specific surface area of 20 m2/gr for clinoptilolite particles and 5 m2/gr for clinoptilolite/PVP electrospun nanofibers. Also, the BET analysis showed that the mesoporous of clinoptilolite particles after the presence of clinoptilolite particles within the polymer nanofibers was retained. The results of ICP showed that the amount of adsorption of Co and Ni from aqueous solution by 50 mg of electrospun nanofibers is 12 ppm and 11 ppm, respectively.
