استفاده از آردچوب در ساخت سرامیک متخلخل جاذب فلز سنگین کادمیوم از محلول های آبی

چکیدهسابقه و هدف: سرامیک‌های متخلخل به دلیل برخی خواص رو به گسترش شان نظیر پایداری و استحکام در دمای بالا، فعالیت کاتالیتیکی، مقاومت به سایش و مقاومت به خوردگی در شرایط کاربردی سخت تری نسبت به فلزات، شیشه‌ها و پلیمرهای متخلخل مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف انجام این پژوهش بررسی امکان استفاده از آرد چوب به عنوان عامل ایجاد کننده تخلخل جهت ساخت فوم سرامیکی و نیز بررسی خواص مکانیکی و کارایی استفاده از سرامیک ساخته شده جهت حذف فلز کادمیوم از محلول آبی می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش از آرد چوب مش 40 و 80، نهیه شده از پوشال گونه پالونیا استفاده شد. آرد چوب با نسبت های وزنی 5، 10 و 15 درصد با پودر سرامیک مخلوط شده و دوغاب تهیه شده داخل قالبی چوبی ریخته‌گری شد. پس از خشک شدن اولیه در محیط آزمایشگاه، عملیات پخت به وسیله کوره الکتریکی در دمای 1100 درجه سانتی گراد انجام شد. سرامیک متخلخل با بیشترین تخلخل جهت حذف فلز کادمیوم از محیط آبی انتخاب و اثر پارامترهای pH، زمان تماس، دما، غلظت فلز کادمیوم و دوز جاذب بر میزان جذب مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: افزودن آرد چوب به بستر سرامیکی سبب ایجاد تخلخل و کاهش دانسیته در نمونه های سرامیکی شد، ضمن آنکه تصاویر SEM نشان از حضور کربن فعال در حفره‌های ایجاد شده داشت. نتایج بدست آمده اختلاف معنی داری بین نمونه شاهد و سرامیک متخلخل در جذب فلز کادمیوم نشان می‌دهد. همچنین بر اساس نتایج به‌دست آمده بهترین pH برابر 6، غلظت فلز کادمیوم برابر 10 میلی‌گرم بر لیتر، مقدار دوز جاذب 3/0 گرم، دمای 35 درجه سانتی‌گراد و زمان 60 دقیقه را می‌توان به عنوان متغییرهای بهینه معرفی نمود. نتیجه گیری: استفاده از آرد چوب به عنوان عاملی جهت ایجاد تخلخل، نه تنها در تولید سرامیک‌های متخلخل موفق می‌نماید، بلکه به سبب تبدیل بافت چوب به کربن فغال درون حفرات برجای مانده، سرامیک متخلخل ساخته شده کارایی بالایی را در جذب فلز سنگین کادمیوم از خود نشان داد.یافته‌ها: افزودن آرد چوب به بستر سرامیکی سبب ایجاد تخلخل و کاهش دانسیته در نمونه های سرامیکی شد، ضمن آنکه تصاویر SEM نشان از حضور کربن فعال در حفره‌های ایجاد شده داشت. نتایج بدست آمده اختلاف معنی داری بین نمونه شاهد و سرامیک متخلخل در جذب فلز کادمیوم نشان می‌دهد. همچنین بر اساس نتایج به‌دست آمده بهترین pH برابر 6، غلظت فلز کادمیوم برابر 10 میلی‌گرم بر لیتر، مقدار دوز جاذب 3/0 گرم، دمای 35 درجه سانتی‌گراد و زمان 60 دقیقه را می‌توان به عنوان متغییرهای بهینه معرفی نمود. نتیجه گیری: استفاده از آرد چوب به عنوان عاملی جهت ایجاد تخلخل، نه تنها در تولید سرامیک‌های متخلخل موفق می‌نماید، بلکه به سبب تبدیل بافت چوب به کربن فغال درون حفرات برجای مانده، سرامیک متخلخل ساخته شده کارایی بالایی را در جذب فلز سنگین کادمیوم از خود نشان داد.