ساخت و مشخصه یابی نانوذرات اکسیدآهن و هسته–پوسته اکسید آهن/سیلیکون در حضور سورفکتانت کاتیونی و به‌کارگیری آن در بهبود تخریب آفت‌کش دیازینون در محلول‌های آبی

فرحبخش, فاطمه; احمدی, مهدی; حکمت آراء, سیده هدی; علیزاده, علی

doi:10.22055/jrmbs.2019.14911

ساخت و مشخصه یابی نانوذرات اکسیدآهن و هسته–پوسته اکسید آهن/سیلیکون در حضور سورفکتانت کاتیونی و به‌کارگیری آن در بهبود تخریب آفت‌کش دیازینون در محلول‌های آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

¹ گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولی عصر(عج)، کرمان، رفسنجان، ایران

² گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولیعصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

³ گروه’گیاه پزشکی ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر(عج)، کرمان، رفسنجان، ایران

10.22055/jrmbs.2019.14911

چکیده

در این مقاله، روشی موثر در حذف آفت‌کش دیازینون از محلول های آبی با استفاده از نانوذرات اکسید آهن ارئه خواهد شد. به همین منظور، نانوذرات اکسیدآهن (Fe3O4) به روش هیدروترمال اصلاح شده سنتز و بعد از آن SiO2 به عنوان پوسته به روش اولتراسونیک بر روی آن قرار داده شد. نانوذرات به دست آمده با استفاده از پراش پرتوx (XRD)، تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، مغناطش سنج نمونه ارتعاشی (VSM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مشحصه‌یابی شد. که الگو پراش پرتو X ساختار اسپینل معکوس نانوذرات، منحنی پسماند نمونه اکسید آهن خالص مقدار مغناطش اشباع emu⁄(g ) 74 و برای هسته- پوسته مقدار مغناطش اشباع emu⁄g 42را نشان داد که نتایج به دست آمده خاصیت ابرپارامغناطیس نانوذرات را تایید می‌کنند. همچنین نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان دهنده تشکیل این پوسته بر روی نانوذرات اکسیدآهن می‌باشد. در نهایت از این نانوذرات برای تخریب آفت‌کش دیازینون در محیط های آبی با غلظت‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفت و همچنین برای بهبود تخریب دیازینون از Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) به عنوان سورفکتانت آلی کاتیونی استفاده شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Fabrication and Characterization of Iron oxide Nanoparticles and Iron oxide / Silicon Core/Shell In The Presence of Cationic Surfactants and Their Application To Improve The Degradation of Diazinon in Aqueous Solutions

نویسندگان [English]

Fatemeh Farahbakhsh ¹
Mehdi Ahmadi ²
Seyyedeh Hoda Hekmatara ¹
Ali Alizadeh ³

¹ Department of Physics, Faculty of Science, Vali-e-Asr University of Kerman, Rafsanjan, Iran

² Department of Physics, Faculty of Science, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran

³ Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Vali-e-Asr University of Kerman, Rafsanjan, Iran

چکیده [English]

In this paper, we used magnetic nanoparticles to improve the degradation of the diazinon. For this purpose, Iron oxide nanoparticles (Fe3O4) were synthesized by modified hydrothermal method. Subsequently, we used ultrasonic method and put a shell of the nanoparticles of the SiO2 on it. The obtained nanoparticles were then characterization using X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR), Vibrational Sampler Magnetic Meter (VSM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscope (TEM), Which is x- ray diffraction pattern the inverse spinel structure of nanoparticles, The residual curve of the pure iron oxide sample showed 74 emu⁄(g )saturation magnetization and for the core-shell the saturation magnetization was 42emu⁄(g ). Result confirmed the paramagnetic properties. These nanoparticles exhibit superparamagnetic properties. The results of the transient electron microscope indicate the formation of this shell on iron oxide nanoparticles. Finally, these nanoparticles were used to degradation of diazinon in aqueous solution with different concentrations. Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) was used as an organic cationic surfactant to improve the degradation of diazinon.

کلیدواژه‌ها [English]

Diazinon
Iron oxide
Cationic Surfactant
Magnetic Nanoparticles
Silicon

مراجع

[1] A. Jafari, S. Farjami Shayesteh, M. Salouti, K. Boustani, Dependence of structural phase transition and lattice strain of Fe₃O₄ nanoparticles on calcination temperature, Indian Journal of Physics. 77 (2014) 258-300.

[2] ا. کاظمی نژاد، ث. احمدی زاده، بررسی اثر pH در حذف یون مس از محیطهای آبی با استفاده از نانوذرات آهن اکسید و نانوکامپوزیت‌های آهن‌اکسید/هیدروکسی آپاتیت، نشریه پژوهش‌های بس ذره‌ای، 5 (1392) 42-41 .

[3] O. Salata, Applications of nanoparticles in biology and medicine, journal of Nanobiotechnology 288 (2004) 21-27.

[4] K. Talaśka, A. Ferreira, An Approach to Identifying Phenomena Accompanying Micro and Nanoparticles in Contact with Irregular Vessel Walls, IEEE Transactions on NanoBioscience 33(2016) 1241-1252.

[5] A.P. Chernyshev, The Ultra-Small Nanoparticles Physical Properties as a Reserve for New Technological Approaches, New Technological Materials 180 (2016) 39-42.

[6] M. Abhilash, Potential applications of Nanoparticles, international Pharma BioScience 1 (2010) 437-448.

[7] A.S. Teja, P.Y. Koh, Synthesis, properties, and applications of magnetic iron oxide nanoparticles, Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials 55 (2009) 22-45.

[8] P. Majewski, B. Thierry, Functionalized Magnetite Nanoparticles—Synthesis, Properties, and Bio-Applications,Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences 72 (2007) 203-215.

[9] S. Klotz, G.S. Neumann, Th. Strässle, J. Philippe, Th. Hansen, M.J. Wenzel, Magnetism and the Verwey transition in Fe3O4 under pressure, Physics Reviwe B 77 (2008) 670-674.

[10] M. Sarno, C. Cirillo, P. Ciambelli, Fluorescent and Magnetic Monodisperse Fe3O4 Nanoparticles, Chemical Engineering Transactions 43 (2015) 691-696.

[11] G.R. Chaudhary, P. Saharan, A. Kumar, S.K. Mehta, S. Mor. A. Umar, Adsorption Studies of Cationic, Anionic and Azo-Dyes via Monodispersed Fe₃O₄ Nanoparticles,Nanoscience and Nanotechnology 13 (2013) 3240-3245.

[12] F. Keyhanian, S. Shariati, M. Faraji, M. Hesabi, Magnetite nanoparticles with surface modification for removal of methyl violet from aqueous solutions, Arabian Journal of Chemistry 9 (2015) 348-354.

[13] J. Gao, W. Wei, M. J. Shi, H. Han, J. Lu, J. Xie, A controlled solvethermal approach to synthesize nanocrystalline iron oxide for congo red adsorptive removal from aqueous solutions, Material science 51 (2016) 4481-4494.

[14] A.R. Rahmani, M. Zarrabi, M.R. Samarghandi, A. Afkhami, H.R. Ghaffari, Degradation of Azo Dye Reactive Black 5 and Acid Orange 7 by Fenton-Like Mechanism, Iranian Journal of Chemical Engineering7 (2010) 87-94.