Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mohamad raouf Hosseini,Ali Ahmadi ameleh
سيدمحمدرئوف حسيني (استاد راهنما) علي احمدي عامله (استاد مشاور)
 
STUDENT
Saeid Jabbarpour
سعيد جبارپور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Biological production of magnetite nanoparticles from the convertor sludge of the Isfahan Steel Co
Nowadays, with the growth and development of industries, the requirement for steel and other iron products is increasing. Significant amounts of sludge and dust are produced every day in the steel companies. The presence of heavy metals, as well as the high content of iron in these resources, becomes the possibility of using these materials as an environmental and economic necessity. In this research, the iron-rich source of convertor sludge and dust of Isfahan Steel Company has been used as a secondary source of iron for the production of magnetite nanoparticles biologically. Iron solution for the biosynthesis of nanoparticles was prepared from leaching of sludge and iron dust as trivalent iron and sponge iron produced by Mobarakeh Steel Company of Isfahan as divalent iron. Ammonia solution produced by Bacillus subtilis was used to synthesize nanoparticles. The use of sugar beet vinasse as a source of sugar to bacteria instead of the chemical culture medium is appropriate environmentally and economically. The synthesis of nanoparticles was performed by adding dropwise solution of the iron solution with a ratio of Fe3+/Fe2+ = 2.45 to ammonia solution at 80 °C. Synthesized nanoparticles were examined by XRD, TEM, VSM, and FTIR analysis. The results of the XRD pattern detection proved the magnetite nature of the nanoparticles produced. According to the results of FTIR analysis, the surface of the nanoparticles is covered by biosurfactants, which prevents the accumulation of nanoparticles and caused to smaller dimensions of the nanoparticles. Based on TEM analysis, the size of nanoparticles produced is in the range of 11.6±5.03 nm. The saturation magnetization of nanoparticles was measured by VSM analysis, 58/91 emu / g and superparamagnetic nature of nanoparticles was confirmed. Finally, it can be said that biologically produced magnetite nanoparticles have many advantages over chemical methods such as more stability of produced nanoparticles, more regular shapes, no environmental pollution, high magneticity, and inexpensive culture medium.
امروزه با رشد و توسعه صنايع، نياز به فولاد و ساير فرآورده¬هاي آهني روز به روز بيشتر مي¬شود. هر روزه مقادير قابل توجهي لجن و گرد و غبار در کارخانه¬هاي فولاد و ذوب¬آهن توليد مي¬شود. وجود فلزات سنگين و همچنين محتوي بالاي آهن در اين منابع، امکان استفاده از اين مواد را به ضرورت زيست¬محيطي و اقتصادي تبديل مي¬کند. در اين پژوهش، از منبع غني از آهن لجن و غبار کنورتور ذوب¬آهن اصفهان، به عنوان منبع ثانويه آهن جهت توليد نانوذرات مگنتيت به روش زيستي استفاده شده است. محلول آهن جهت سنتز زيستي نانوذرات، از ليچينگ لجن و غبار ذوب¬آهن، به عنوان آهن سه ظرفيتي و نرمه آهن اسفنجي توليد شده توسط شرکت فولاد مبارکه اصفهان، به عنوان آهن دو ظرفيتي تهيه شد. جهت سنتز نانوذرات از محلول آمونياکي توليد شده توسط باکتري Bacillus subtilis استفاده شد. از ويناس چغندرقند به عنوان منبع قندي باکتري به جاي محيط¬کشت شيميايي استفاده شد، که از لحاظ محيط زيستي و اقتصادي مقرون به صرفه مي¬باشد. سنتز نانوذرات با افزودن قطره قطره محلول آهن با نسبت 45/2= Fe3+/Fe2+ به محلول آمونياکي در دماي 80 درجه سانتيگراد انجام شد. نانوذرات توليد شده توسط آناليزهاي XRD، TEM، VSM و FTIR مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج حاصل از فازيابي الگوي XRD، ماهيت مگنتيتي نانوذرات توليدي را اثبات کرد. طبق نتايج حاصل شده از آناليز FTIR، سطح نانوذرات توسط بيوسورفکتانت¬هاي توليدي باکتري پوشانده شده بود که باعث عدم تجمع نانوذرات و در نهايت ابعاد ريزتر نانوذره شد. بر اساس آناليز TEM مشخص شد، که ابعاد نانوذرات توليد شده در محدوده¬ي nm 03/5 ± 6/11 بود. ميزان مغناطيس پذيري اشباع نانوذرات توسط آناليز VSM، emu/g 91/58 اندازه¬گيري شد و مشخص شد، نانوذرات ماهيتي سوپرپارامغناطيسي داشتند. در نهايت مي¬توان گفت نانوذرات مگنتيت توليد شده به روش زيستي، نسبت به روش¬هاي شيميايي از برتري¬هاي همچون پايداري بيشتر نانوذرات توليدي، اشکال منظم¬تر، عدم وجود آلودگي¬هاي زيست¬محيطي، مغناطيس¬پذيري بالا و محيط کشت ارزان قيمت برخوردار است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی