مهدی کرد

امروزه نانوذرات مهندسی شده کربنی (ENPs) به دلیل اندازه بسیار کوچک و ویژگی های فیزیکوشیمیایی ویژه در مقیاس وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. به همین دلیل آزاد شدن و پراکندگی این مواد در محیط زیست سطحی و زیرسطحی نگرانی های عمده ای را ایجاد کرده است. تاکنون چندین مطالعه در مورد انتقال و نگهداشت نانوذرات با پایه کربنی مانند گرافن، CNT و 60C انجام گرفته اما در مورد انتقال و نگهداشت نانوذره کربن دات (Carbon Dot) هیچ گزارشی ارائه نشده است. هدف از مطالعه حاضر پر کردن این نقصان اطلاعاتی در مورد نانوذرات با پایه کربنی با مطالعه انتقال و نگهداشت CD در محیط متخلخل اشباع و غیراشباع است. در این مطالعه اثر قدرت یونی، pH، غلظت تزریقی اولیه و اندازه ذرات متفاوت از کوارتز بر روی انتقال و نگهداشت در حالت اشباع و غیر اشباع بررسی گردید و نتایج آزمایشگاهی حاصل از ستون با نرم افزار HYDRUS-1D شبیه سازی شد. نتایج حاصل از این آزمایش با تکیه بر خصوصیات سطحی نانوذرات CD و بار سطحی، به هم چسپیدن نانوذرات و نیروهای بین نانوذرات با هم و با ذرات کوارتز داخل ستون تحلیل شد. به طور کلی تحرک نانوذره CD در محیط متخلخل با افزایش قدرت یونی کاهش و با افزایش pH افزایش یافت. همچنین در شرایط آزمایشگاهی مشابه، تحرک CD در حالت اشباع بیشتر از حالت غیر اشباع است. نتایج حاصل از مطالعه کاهش فلزات سنگین مانند یون های فلزی مس و سرب در داخل ستون ماسه یا خاک نیز می تواند در جهت مدیریت آبخوان های آلوده به فلزات سنگین به وسیله نانوذرات با پایه کربنی مورد استفاده قرار گیرد، زیرا در گزارش ها نانوذرات با پایه کربنی پتانسیل خوبی را به منظور کاهش آلودگی به دلیل ویژگی های منحصر به فردشان از خود نشان داده اند. تاکنون گزارشی مبنی بر بررسی پتانسیل نانوذره CD در کاهش یون های فلزی در ستون خاک یا ماسه ارائه نشده است. در این مطالعه علاوه بر انتقال و نگهداشت نانوذره CD در ستون، پتانسیل این نانوذره به منظور کاهش یون های فلزی مس و سرب در شرایط متفاوتی از قدرت یونی، pH ، غلظت تزریقی اولیه و حضور کانی رسی (کائولینیت) مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد CD پتانسیل مطلوبی را در جهت کاهش یون های فلزی مس و سرب بجز در حضور مقادیر زیاد کانی رسی از خود نشان می دهد. تحرک مس و سرب با افزایش قدرت یونی، pH ، غلظت تزریقی اولیه کاهش می یابد و به طو