قسم الكيمياء يناقش رسالة ماجستير تبحث في استخدام  الطاقة الشمسية لتنقية المياه الملوثة من خلال تحضير مركبات نانوية متراكبة

Print Friendly, PDF & Email

ناقش قسم الكيمياء في كلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) رسالة الماجستير الموسومة ( استخدام الطاقة الشمسية لتنقية المياه الملوثة ، دراسة الخواص الفيزيائية و الفعالية الحيوية للمركبات النانوية المتراكبة المحضرة ) للطالبة ( سيف الدين علي كنوش ) التي انجزتها تحت اشراف التدريسية في القسم ( أ.د. انتصار عليوي لعيبي ) ونوقشت من قبل لجنة المناقشة التي تألفت من الاعضاء المبينة اسمائهم فيما يأتي :

  1. أ.د ظافر تموين عجيل (رئيسا)

  2. أ.م.د. وضاح ناجي جاسم (عضوا)

  3. أ.م.د. فضيلة محمد حسين (عضوا)

  4. أ.د. انتصار عليوي لعيبي (عضوا ومشرفا)

هدفت الدراسة إلى استخدام الطاقات المتجددة مثل الطاقة الشمسية في تنقية المياه الملوثة حُضر في هذه الدراسة مزيج نانوي ثلاثي من الصفائح النانوية لأوكسيد الجرافين GO))  و ذلك باعتماد طريقة همر(Hummers method)، بعدها حُضرت الدقائق النانوية لأوكسيد الحديد المغناطيسي (Fe3O4 NPs)  بطريقة الترسيب المشترك (Co-precipitation)  في وسط قاعدي لأيونات  ( Fe+2،Fe+3) إذ توجد الصفائح النانوية كداعمة لحصول الترسيب المشترك لأيونات الحديد عليها ، حيث تم الحصول على كميات محدودة من المكون (GO&Fe3O4) التي تعود للمزيج النانوي الثنائي (Fe3O4/GO)، بعدها تم تحضير جسيمات نانوية لأوكسيد الزنك (ZnO) و إضافتها إلى المزيج الثنائي و بنسب وزنية (2:1) ومنها تم الحصول على المزيج الثانوي الثلاثي الجديد (ZFGO).    

لتشخيص الأمزجة والمواد النانوية المحضرة أُستعملت العديد من التقنيات وأهمها تقنية حيود الأشعة السينية(X-Ray Diffraction XRD) ، تحليل مجهر القوى الذرية (Atomic Force Microscopy AFM) ، مطيافية الأشعة تحت الحمراء تحويل فورييه (Fourier-Transform Infrared Spectroscopy) .

كما تم قياس بعض الخصائص الفيزيائية، كالخواص البصرية، الخواص الحرارية، كذلك تم استعمال أنواع من البكتريا لقياس الفعالية المضادة للكائنات الحية الدقيقة للمواد النانوية المحضرة مثل (Escherichia Coli، Staphylococcus aureus) وذلك من خلال اعتماد طريقة التثبيط (Inhibition zone) بعد مرور 24ساعة.

كفاءة التحفيز الضوئي للمواد النانوية المحضرة تم اختيارها لأزاله المركبات العضوية مثل الأصباغ كصبغة Birlliant Green و Birlliant grysal Blue وعن طريق استعمال مطيافية الأشعة فوق البنفسجية تمت متابعة تفكك الصبغتين.  كان زمن اتزان امتزاز / ابتزاز لصبغة BG ،BCB مع المتراكب (ZFGO) هو (60 min)عند درجة حرارة 298 K . تمت دراسة تفاعل التفكك الضوئي لصبغتي (BG، BCB) للسطح المحفز الضوئي ZFGO في ظل وجود ضوء الاشعة الفوق بنفسجية أو في الظلام والتي أظهرت أن المركب النانوي ZFGO في وجود الاشعة Uv يعد أكثر كفاءة لإزالة وتفكك صبغتي (BG، BCB) مقارنةً بو ضع محلول الصبغة في الظلام ، كما تم دراسة تفاعل التحلل الضوئي لمحلول صبغتي (BG، BCB) في وجود ZFGO في درجات حرارة متفاوتة (313K، 283) حيث وجد إن كفاءة التحفيز الضوئي و النسبة المئوية لتحلل تكون منخفضة للغاية عند درجة حرارة 283K لـ ZFGO، وعند زيادة درجة الحرارة لمحلولي الصبغة تزداد كفاءة التفكك الضوئي عند 298K ثم عند 313K ، وذلك بسبب زيادة سرعة التحلل الضوئي حيث يتفاعل مع الدرجات الحرارية المتزايدة .

أظهرت الدراسة أن أفضل تركيز للمتراكب هو (0.5 g) والتركيز الابتدائي للصبغة هو (10 ppm) وأفضل درجة حرارة عند (313 K).  

وخلص الطالب الى التوصيات الاتية :

  1. استعمال المتراكب النانوي (ZFGO) في دراسة التأثير التآزري لعمليتي الامتزاز والتحفيز الضوئي لأنواع أخرى من الصبغات والأيونات.

  2. دراسة حركيات التحفيز الضوئي للمواد النانوية (ZFGO, ZnO, FGO) والمقارنة بينها.

  3. اعتماد طرائق كيميائية خضراء لتحضير المواد النانوية (ZFGO, ZnO, FGO).

  4. استخدام المتراكبان (ZFGO, FGO) في عملية تنقية المياه من الملوثات باعتماد تقنيات أخرى مثل : Fenton.

  5. تطبيق نماذج فريندلش ولانكماير وتمكن على المتراكبان (ZFGO, FGO) عند درجات حرارة مختلفة.

  6. دراسة خواص فيزيائية أخرى للمواد قيد الدراسة، مثل: مثل الخواص الضوئية والخواص الكهربائية.

  7. دراسة تأثير الاملاح على كفاءة التحفيز الضوئي للمواد النانوية المحضرة في الدراسة.

دراسة الفعالية المضادة للكائنات الحية الدقيقة لكل من (ZFGO, ZnO, FGO) بشكل مفصل من خلال دراسة العوامل التي تؤثر في زيادة هذه الفعالية او نقصانها كالتركيز وتأثير التحفيز الضوئي في الفعالية واستعمال انواع اخرى من الكائنات الحية الدقيقة والفطريات. استعمال مواد نانوية اخرى مع المتراكب النانوي (ZFGO) لزيادة كفاءة التحفيز الضوئي ودراستها .


Using solar energy to purify polluted water, studying the physical  prof.Dr.properties and bio activity of the prepared nanocomposites

By Saif Aldeen.A.Khanoosh

Supervised byEntisar.E.Al-obaidy

Abstract

In this study, a new triple nanoparticle of graphene oxide (GO) nanoparticles was prepared using the Hummer method, after which the nanoparticles of Fe3O4 NPs by co-precipitation in a base medium of Fe+2 ions were prepared. Fe+3) where the nanoparticles are found as supportive of the joint deposition of iron ions on them, where a limited amount of the component (GO & Fe3O4) which belongs to the binary nanoparticle (Fe3O4 / GO) was obtained, then the nanoparticles of zinc oxide (ZnO) were prepared and It was added to the dual mix and by weight ratios (2:1), from which a new triple secondary mix (ZFGO) was obtained

To diagnose synthesized and synthesized nanomaterials, several techniques have been  used, the most important of which are X-Ray Diffraction XRD, Atomic Force Microscopy AFM, Fourier-Transform Infrared Spectroscopy, Some physical properties, such as magnetic properties, surface area designation, and thermal properties, were also used. Types of bacteria were also used to measure the anti-microorganism effectiveness of the prepared nanomaterials (Escherichia Coli, Staphylococcus aureus,) using a method Inhibition zone after 24 hours

The photocatalytic efficiency of the prepared nanomaterials was chosen to remove organic compounds such as dyes such as Brilliant Green and Brilliant grysal Blue and by using UV spectroscopy; the disintegration of the two dyes was followed