Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mohamad raouf Hosseini,Mahdi Nasiri sarvi
سيدمحمدرئوف حسيني (استاد راهنما) مهدي نصيري سروي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehran Bakhshi
مهران بخشي

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 نيمه هادي به دليل کاربردهاي وسيع در صنعت و نيز ويژگي‌هاي منحصربه فردشان از قبيل خواص وابسته به اندازه ذرات، خاصيت لومينسانس، خواص نوري و جذب نور مرئي اهميت بسيار بالايي دارند. نقاط کوانتومي به نانوذراتي از نيمه رساناها اطلاق مي‌شود که اندازه ذرات آن زير 10 نانومتر باشد. از اين رو در اين تحقيق، نانوذرات سولفيد کادميوم با يک روش نوين توسط باکتري Bacillus licheniformis توليد شدند. در اين روش، براي اولين بار نانوذرات سولفيد کادميوم توسط ترشحات باکتريايي (عامل فعال سطحي زيستي) از منبع سولفاتي توليد شدند. همچنين در تحقيقات قبلي از منابع خالص کادميوم به منظور توليد نانوذرات سولفيد کادميوم استفاده شده است. که در اينجا علاوه بر استفاده از منبع خالص کادميوم، از کيک فيلتر نيکل- کادميوم کارخانه ذوب روي اصفهان به عنوان منبع ناخالص به منظور تهيه نانوذرات استفاده شد. نانوذرات توليد شده مشخصه سنجي شد. آناليز XRD، نشان داد که نانوذرات توليد شده ساختار مکعبي دارند و بعلاوه متوسط اندازه ذرات برابر 4/4 نانومتر بود. آناليز TEM تاييد کرد که متوسط اندازه ذرات برابر 3/4 نانومتر است. آناليز عنصري (EDS)، عناصر موجود در ترکيب سولفيد کادميوم را تاييد کرد. نتايج آناليز FTIR حضور ترشحات باکتريايي را اثبات که اين ترشحات باکتريايي اطراف ذرات سولفيد کادميوم را پوشش داده و از رشد ذرات جلوگيري مي‌کند. خواص نوري اين ذرات با آناليز طيف سنجي درخشندگي نوري (PL) و طيف نگاري جذبي و فرابنفش مرئي (UV-Vis) بررسي و مشخص شد که نانوذرات توليد شده جز نقاط کوانتومي هستند که با تابش تور مرئي انتقال به سمت آبي دارند. آناليز توزين حرارتي نشان داد که، نانوذرات توليد شده تا دماي 670 پايدار هستند. نانوذرات توليد شده با استفاده از منبع ناخالص مورد مطالعه قرار گرفت. اين نانوذرات، شباهت زيادي با نانوذرات توليد شده از منبع خالص داشت. جهت افزايش کارايي نانوذرات، دياتوميت‌هاي بيرجند به عنوان پايه جهت تثبيت نانوذرات سولفيد کادميوم با دو روش شيميايي و فيزيکي خالص شدند که مقدار سيليس آن از 80 % به 93 % افزايش يافت. نانوذرات بر سطح دياتوميت خالص و ناخالص تثبيت شدند. تصاوير FESEM ثابت کردند که فرآيند خالص سازي تاثير عکس بر عمليات تثبيت گذاشت و نانوذرات بر دياتوميت ناخالص بهتر جذب شدند. فرآيند خالص سازي باعث تخريب ساختار دياتوميت مي‌شود. به منظور رفع اين مشکل، پيشنهاد شد از روش‌هاي ديگر خالص سازي استفاده شود و همچنين از پليمر (دياليل دي متيل آمونيوم کلريد)، به منظور تثبيت موثرتر نانوذرات سولفيد کادميوم بر دياتوميت استفاده شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی