تحضير و تشخيص دقائق كبريتيد الخارصين النانوية وتطبيقاتها في ازالة صبغة المثيلين الزرقاء من المحاليل المائية

رسالة ماجستير

اسم الباحث : امير قاسم عبد جواد

اسم المشرف : الاستاذ المساعد الدكتور علا مهدي عبد علي الهنداوي : الاستاذ المساعد الدكتور حسن فيصل اليساري الاستاذ المساعد الدكتور

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية التربية للعلوم الصرفة

الاختصاص : علوم الكيمياء

سنة نشر البحث : 2022

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة:

ركز هذا العمل بشكل أساسي على تحضير وتشخيص بلورات كبريتيد الزنك النانوية باستخدام طريق الترسيب الكيميائي. تم تصنيع جسيمات كبريتيد الزنك النانوية ذات الشكل شبه الكروي من خلال التحكم في تركيز المواد الأولية ووقت التفاعل ودرجة الحموضة للمحلول. وكذلك تم التأكد من تكوين البلورات النانوية لكبريتيد الزنك من خلال تقنيات TEM و FE-SEM و XRD و EDX. وكذلك تم قياس فجوة الطاقة من طيف الأشعة المرئية وفوق البنفسجية ووجد أنها (3.8 الكترون-فولت) وتعزى هذه الازاحه الزرقاء مقارنة بفجوه الطاقة ل ZnS الكبيره إلى تأثير الحبس الكمومي– quantum confinementوكذلك تم دراسة سلوك الامتزاز للجسيمات النانوية ZnS ووجد أن جزيئات ZnS لديها القدرة على امتزاز صبغة الميثيلين الزرقاء (MB) من المحلول المائي. وجد أنه مع زيادة كمية الزنك في محلول الصبغة ، تزداد إزالة صبغه الميثيلين الزرقاء.

في الجزء الثاني من هذا المشروع ، تم تحضير جزيئات كبريتيد الزنك النانوية باستخدام الطرق الخضراء. في هذه الطريقة، يتم استخدام أجزاء من النباتات كعوامل اختزال وعوامل عزل بدلاً من استخدام المواد الكيميائية. تم تعديل المتغيرات مثل تركيز المستخلص ودرجة الحموضة في المحلول للتحكم في عملية نمو الجسيمات النانوية ZnS. وكذلك تم تحديد فجوة الطاقة من طيف الامتصاص ووجدت أنها (3.93 الكترون-فولت) ، والتي تكون في انزياح أزرق مقارنة بفجوه الطاقة ل ZnS الكبيره. تم توضيح سلوك الامتزاز لجسيمات كبريتيد الزنك النانوية ، ووجد أن كمية صغيرة من جزيئات ZnS ( 0.1 جم) قادرة على امتزاز صبغة الميثيلين الزرقاء (MB) من مياه الصرف الصحي.

Synthesis and Characterization of Zinc Sulfide Nanoparticles and its Application in Removal of Methylene blue Dye from its Aqueous Solutions

Summary

This work focused mainly on the synthesis and characterization of zinc sulfide nanocrystals using chemical precipitation approach. Zinc sulfide nanoparticles with quasi-spherical shape have been fabricated by controlling the concentration of the starting materials, reaction time and pH of the solution. The formation of zinc sulfide nanocrystals was confirmed through TEM, FE-SEM, XRD and EDX techniques. The band gap energy was measured from the UV-Vis spectrum and was found to be 3.8 eV, the observation of blue shift with respect to the bulk ZnS is attributed to the effect of quantum confinement. The adsorption behavior of ZnS nanoparticles was demonstrated and it was found that ZnS particles have the ability to adsorb methylene blue dye (MB) from aqueous solution. It was found that with increasing amount of ZnS in the dye solution, the removing for MB increased.

In the second part of this project, zinc sulfide nanoparticles were prepared using green methods. In this method, parts of plants are used as reducing agents and protecting agents rather than using chemical materials. Parameters such as the concentration of the extract and pH of the solution were modified to control the growth process of ZnS nanoparticles. The band gap energy was determined from the absorption spectrum and found to be 3.93 eV, which is in blue shift compared to bulk ZnS. FTIR spectrum identifies the functional groups that could be attached to the prepared ZnS particles. ZnS nanoparticles’ adsorption behavior was demonstrated, and it was found that a small amount of ZnS particles (0.1 g) are able to adsorb methylene blue dye (MB) from wastewater.