استفاده از ضایع های آهن و سرباره فولاد برای تهیه زیستی نانوذره های آهن صفر ظرفیتی با روکش مغناطیسی

در پژوهش حاضر، یون‌های آهن با روش هضم شیمیایی از ضایع های آهن و سرباره فولاد تهیه شدند. و نانوذره های آهن صفر ظرفیتی (nzvi) از کاهش یون‌های آهن به دست آمده با عصاره گیاه کاملیا سیننسیس (چای) تهیه و با روکش مغناطیسی (fe3o4) پوشش داده شدند. برای این منظور، عصاره برگ گیاه کاملیا سیننسیس با به کارگیری امواج ریزموج، به عنوان روشی دوست‌دار محیطزیست، استخراج و به عنوان کاهنده برای تهیه nzvi استفاده شد. در ادامه پوشش مگنتیت برای ایجاد ویژگی مغناطیسی بر هسته آهن صفر ظرفیتی نشانده شد. ویژگی و ریخت شناسی نانوذره های مغناطیسی تهیه شده با روش‌های پراش پرتو x (xrd)، میکروسکوپی الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپی الکترونی عبوری (tem) و طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (ftir) بررسی شد. مساحت سطح ویژه و قدرت مغناطیسی نانوذره ها به ترتیب با هم دمای جذب و واجذب (bet) و مغناطیس‌سنجی نمونه ارتعاشی (vsm) به ترتیب در حد m2g-1 3/6 و emu g-1 6/5 تعیین شد. نتیجه ها تشکیل fe3o4 را بر هسته نانوذره های آهن صفر ظرفیتی تایید کرد. میانگین قطر ذره های تهیه شده حدود 20 نانومتر به دست آمد. استفاده از منابع ضایع ها و سرباره و کاربرد عصاره گیاه به عنوان کاهنده، روش پیشنهادی را به عنوان روشی سبز و اقتصادی برای تهیه نانوساختار هسته-پوسته نانوذره های آهن صفر ظرفیتی با پوشش fe3o4 معرفیمی کند.

using of steel slag and waste rusted iron shavings for biosynthesis of nano zero-valent iron nanoparticles with magnetite coating

in the present study, iron ions were prepared by chemical digestion from waste rusted iron shavings and steel slag. the zero-valent iron nanoparticles (nzvi) were synthesized by reduction of iron ions from steel scrap and steel slag with camellia sinensis extract (tea) and coated by magnetite (fe3o4). for this purpose, the leaf extract of camellia sinensis was extracted using microwave waves as an environmentally friendly method and used as a reducing agent for the synthesis of nzvi. then, the magnetite coating was placed on the zero-valent iron core to create a magnetic property. the properties and morphology of synthetic magnetic nanoparticles were investigated by x-ray diffraction (xrd), scanning electron microscopy (sem), transmission electron microscopy (tem) and fourier transform infrared spectroscopy (ftir). the specific surface area and magnetic property of the nanoparticles were determined by adsorption and desorption isotherms (bet) and vibrating sample magnetometry (vsm) as 3.59 m2 g-1 and 6.5 emu g-1, respectively. the results confirmed the formation of magnetite on the core of zero-valent iron nanoparticles and the average diameter of synthetic particles was estimated to be about 20 nm. using waste and slag sources and using plant extract as a reducing agent lead the proposed method to be considered as a green and economical method for synthesizing the core-shell nanostructure of zero-valent iron nanoparticles with magnetite coating.