حذف رادیونوکلوئیدهای کبالت 60 از محلول آبی با استفاده از نانو ذره های اصلاح شده نوین هماتیت

همواره نوع بشر در طی سالیان دراز به دنبال پیشرفت های متنوع خود، دورریزهای مخاطره آمیز مانند فلزهای سنگین و مواد رادیواکتیو را وارد محیط زیست کرده است، که تاثیر مستقیم بر سلامت انسان و سایر زیست بوم های موجود دارند. از این رو بررسی راهکارهای لازم برای کنترل و حذف این دورریزها، هدف پژوهش های گوناگون قرار گرفته است. در این پژوهش حذف رادیونوکلوییدهای کبالت 60 به واسطه فراوانی آن ها در پساب دفعی راکتورهای اتمی برای شکاف هسته ای و نیز نیروگاه های هسته ای مورد بررسی قرار گرفت؛ به گونه ای که نانو ذره های نوینی از هماتیت در شرایط هیدروترمالC°250 و با استفاده از فریک کلرید شش آبه و سورفاکتانت اولییک اسید، سنتز و پس از آنالیزهای ساختاری XRD, FT-IR, SEM, TEM  و BET به عنوان جاذب در حذف رادیوکاتیون های کبالت 60 به کار گرفته شد. بر این اساس نانوبلورهای سنتز شده، بیش تر (90%<) از نوع نانومیله های nm60-30 بودند که  نانو فلس های شش وجهی نامنظم با ضخامت nm 40-100در بین آن ها توزیع یافتند و مساحت سطح ویژه ای حدود m2/g 29/31 را پدید آوردند. بررسی اثر نانو ذره های نوین هماتیت در حذف رادیونوکلوییدهای کبالت 60 نشان داد که پارامترهای دما، pH، غلظت رادیوکاتیون ها، زمان تماس و جرم نانوجاذب مصرفی، تاثیر به سزایی در روند جذب داشتند؛ به گونه ای که شرایط بهینه حذف کبالت 60 از محلول آبی در دمای °C 1±25، غلظت کاتیون mg/L 1، 5/6=pH، زمان تماس h 2 و حضور mg/L20 نانوجاذب تعیین شد. از سویی مکانیسم جذب حاکم نیز از مدل هم دمای ردلیچ پترسون پیروی نمود که خود نشان از گرایش سامانه به جذب همگن رادیوکاتیون ها با بیش ترین ظرفیت جذب mg/g 86/142 در دمای °C 1±25 داشت. این درحالی بود که در بررسی نرخ جذب کبالت 60 بر نانو ذره های سنتز شده هماتیت، برازش نتیجه های تجربی پژوهش با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم خطی هو، بیش ترین سطح هم پوشانی را نشان داد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که نانو ذره های هماتیت سنتز شده با سطح اصلاحی نوین، یکی از جاذب های کارآمد، امیدبخش و در همان حال سازگار و دوست دار محیط زیست می باشد که توانایی بالایی در حذف رادیونوکلوییدهای کبالت 60 از محلول های آبی مانند پساب ها را دارد.