جرت في معهد الليزر للدراسات العليا/جامعة بغداد مناقشة رسالة الماجستير الموسومة
” معالجة ملوثات مياه الصرف الصحي باستخدام الليزر وأنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران” للطالب حسام طالب خلف وبأشراف الدكتورة رواء احمد فارس الساعدي
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم كفاءة إزالة صبغة أزرق الميثيلين باستخدام أطوال موجية ليزرية مختلفة في وجود أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران (MWCNTs)، ومقارنة تأثير هذه المصادر الضوئية على معدل إزالة الصبغة، وتحديد الطول الموجي الأمثل لتحقيق أعلى كفاءة إزالة في وجودها.
تم التحقق من أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران المستخدمة في هذا العمل باستخدام مطيافية الأشعة السينية لتشتت الطاقة (EDX)، ومطياف الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR)، ومجهر مسح الانبعاث الإلكتروني الميداني (FESEM)، ومطيافية امتصاص الأشعة فوق البنفسجية-المرئية.
تتراوح أحجام جسيمات أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران بين 46.65 و92.47 نانومتر؛ وبعد التفاعل، أصبح نطاق الحجم بين 50.06 و74.81 نانومتر. يُظهر التركيب الكيميائي نسبة عالية نسبيًا من الكربون (91.6%) ونسبة منخفضة جدًا من الأكسجين (O) والحديد (Fe) والألمنيوم (Al) والنحاس (Cu) (4.7% و1.3% و2.3% و0.2% على التوالي).
يُلاحظ أيضًا أنه عند زيادة جرعة أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران من 0.075 إلى 0.125 جم، يزداد معدل الإزالة، مع طول موجي 632 نانومتر من 63% إلى 80.9%، ومع ضوء الشمس من 71.5% إلى 74.23%، ومع طول موجي 532 نانومتر من 38.7% إلى 61.61%، ومع طول موجي 473 نانومتر من 27.8% إلى 59.49%. يُعد كلٌّ من ليزر الصمام الثنائي بطول موجي 632 نانومتر وضوء الشمس أكثر كفاءة في إزالة صبغة الميثيلين الأزرق (MB) من المحلول المائي، بينما أظهرت النتائج أن ليزري 532 و473 نانومتر أقل كفاءة وتأثيرهما منخفض في إزالة الصبغة.
يُظهر التحليل الحركي للتفاعل أن عملية الإزالة في وجود ليزر بطول موجي 632 نانومتر وجرعات منخفضة من الجسيمات النانوية تتبع نموذجًا زائفًا من الدرجة الأولى. مع زيادة جرعة جسيمات الكربون متعددة الجدران إلى 0.125 غرام، يتبع التفاعل معادلة شبه الحركية الثانية. تُظهر هذه الدراسة أن ضوء الليزر بطول موجة 632 نانومتر أكثر كفاءة من ضوء الشمس، ويُعزز إزالة صبغة الميثيلين الأزرق.
تؤكد هذه الدراسة فعالية استخدام أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران كمواد مساعدة لإزالة ملوثات الصبغة من الماء. كما تُبرز أهمية اختيار الطول الموجي المناسب لمصدر الضوء لتحقيق كفاءة إزالة مثالية.
