حذف نیکل از آب خنککننده مصنوعی نیروگاه اتمی با استفاده از نانوذرات آهن اکسید

خنک کننده اولیه یک بستر خنک کنندگی ضروری برای کنترل حرارت در نیروگاه های هسته‫ای است. در طی فرآیند اکسیداسیون، نیکل میتواند در خنککننده اولیه آزاد شود که آلودگی آنرا افزایش میدهد. مشکلات بهرهبرداری و هزینه بالای تصفیه آب خنککننده در روش های موجود، تحقیقات برای روش های جدیدتر را ضروری میسازد. هدف از انجام این تحقیق بررسی حذف Ni(II) از محیط حقیقی آب خنککننده مصنوعی نیروگاه اتمی با استفاده از نانوذرات آهن اکسید و پارامترهای موثر بر آن میباشد.
در این پژوهش نانوذرات آهن صفر ظرفیتی به نانوذرات آهن اکسید تبدیل شد و کارایی حذف آن برای یون Ni(II) در آب خنککننده مصنوعی ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تاثیر عوامل موثر در فرآیند حذف شامل غلظت نانوذرات آهن اکسید، pH محلول و زمان تماس بررسی و ایزوترم جذب و مدل سینتیکی واکنش معین گردید.
تصاویر STM نشان داد که اندازه ذرات نانو ذرات اکسید آهن کمتر از nm 40 میباشد. در pH اولیه محلول و h 4 = t حذف تقریبا کامل یون نیکل در غلظت g/L 40 جاذب بدست آمد. در g/L 1 = C جاذب و h 4 = t، بیشترین راندمان حذف در 10 = pH بود. جذب نیکل بر نانوذرات آهن اکسید در g/L 35 = C جاذب و 71/2 = pH از ایزوترم لانگمیر تبعیت میکرد و سینتیک واکنش شبه درجه دوم بود.
نتایج این مطالعه نشان میدهد که با افزایش pH در محیط قلیایی راندمان حذف افزایش می یابد. زیرا وقتی که pH محلول بالای نقطه ایزوالکتریک باشد، سطح اکسید به طور منفی شارژ می شود و میتواند با کاتیونها (مثلا یونهای فلزی) تشکیل کمپلکسهای سطحی دهد. با اعمال شرایط بهینه نانو ذرات آهن اکسید توانایی خالص سازی آب خنککننده را دارد.