Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mohamad raouf Hosseini,Mahdi Nasiri sarvi
سیدمحمدرئوف حسینی (استاد راهنما) مهدی نصیری سروی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehran Bakhshi
مهران بخشی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Biosynthesis of (Semiconductor) Sulfide Nanoparticles Immobilized on Diatomite Powder
Mining and hydrometallurgical industries produce large amounts of hazardous metal sulfate solutions as a by-product which can be recycled and exploited to produce valuable and advanced materials. Here, for the first time, extracellular polymeric substances of Bacillus licheniformis were applied as biosurfactants to synthesize quantum dots of cadmium sulfide from pure artificial and impure industrial cadmium sulfate solutions. The bacterial biopolymers stabilized the generated crystalline nuclei as colloidal dots and prevented their further growth or agglomeration. In order to discover the composition and size distribution of the produced particles, characterization was performed by X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). Results showed that the particles biosynthesized from the pure solutio were nano-sized cubic crystals of CdS with the dimensions of 2 to 10 nm. The same product was also derived from the impure industrial solution. The outcomes of this study indicate the feasibility of cadmium or probably other metal recovery from industrial solutions and wastewaters in the form of valuable metal sulfide nanoparticles.
امروزه نانوذرات نیمه هادی به دلیل کاربردهای وسیع در صنعت و نیز ویژگی‌های منحصربه فردشان از قبیل خواص وابسته به اندازه ذرات، خاصیت لومینسانس، خواص نوری و جذب نور مرئی اهمیت بسیار بالایی دارند. نقاط کوانتومی به نانوذراتی از نیمه رساناها اطلاق می‌شود که اندازه ذرات آن زیر 10 نانومتر باشد. از این رو در این تحقیق، نانوذرات سولفید کادمیوم با یک روش نوین توسط باکتری Bacillus licheniformis تولید شدند. در این روش، برای اولین بار نانوذرات سولفید کادمیوم توسط ترشحات باکتریایی (عامل فعال سطحی زیستی) از منبع سولفاتی تولید شدند. همچنین در تحقیقات قبلی از منابع خالص کادمیوم به منظور تولید نانوذرات سولفید کادمیوم استفاده شده است. که در اینجا علاوه بر استفاده از منبع خالص کادمیوم، از کیک فیلتر نیکل- کادمیوم کارخانه ذوب روی اصفهان به عنوان منبع ناخالص به منظور تهیه نانوذرات استفاده شد. نانوذرات تولید شده مشخصه سنجی شد. آنالیز XRD، نشان داد که نانوذرات تولید شده ساختار مکعبی دارند و بعلاوه متوسط اندازه ذرات برابر 4/4 نانومتر بود. آنالیز TEM تایید کرد که متوسط اندازه ذرات برابر 3/4 نانومتر است. آنالیز عنصری (EDS)، عناصر موجود در ترکیب سولفید کادمیوم را تایید کرد. نتایج آنالیز FTIR حضور ترشحات باکتریایی را اثبات که این ترشحات باکتریایی اطراف ذرات سولفید کادمیوم را پوشش داده و از رشد ذرات جلوگیری می‌کند. خواص نوری این ذرات با آنالیز طیف سنجی درخشندگی نوری (PL) و طیف نگاری جذبی و فرابنفش مرئی (UV-Vis) بررسی و مشخص شد که نانوذرات تولید شده جز نقاط کوانتومی هستند که با تابش تور مرئی انتقال به سمت آبی دارند. آنالیز توزین حرارتی نشان داد که، نانوذرات تولید شده تا دمای 670 پایدار هستند. نانوذرات تولید شده با استفاده از منبع ناخالص مورد مطالعه قرار گرفت. این نانوذرات، شباهت زیادی با نانوذرات تولید شده از منبع خالص داشت. جهت افزایش کارایی نانوذرات، دیاتومیت‌های بیرجند به عنوان پایه جهت تثبیت نانوذرات سولفید کادمیوم با دو روش شیمیایی و فیزیکی خالص شدند که مقدار سیلیس آن از 80 % به 93 % افزایش یافت. نانوذرات بر سطح دیاتومیت خالص و ناخالص تثبیت شدند. تصاویر FESEM ثابت کردند که فرآیند خالص سازی تاثیر عکس بر عملیات تثبیت گذاشت و نانوذرات بر دیاتومیت ناخالص بهتر جذب شدند. فرآیند خالص سازی باعث تخریب ساختار دیاتومیت می‌شود. به منظور رفع این مشکل، پیشنهاد شد از روش‌های دیگر خالص سازی استفاده شود و همچنین از پلیمر (دیالیل دی متیل آمونیوم کلرید)، به منظور تثبیت موثرتر نانوذرات سولفید کادمیوم بر دیاتومیت استفاده شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی