Zeitschrift für Nanomaterialien und molekulare Nanotechnologie

Synthese von Metalloxid-Nanopartikeln (Al2O3) mittels Autoklav zur effizienten Absorption von Schwermetallionen

Rabeya Akter Rabu, Nasrin Jewena*, Sujan Kumar Das, Jahirul Islam Khandaker und Farid Ahmed

Metalloxid-Nanopartikel (Al2O3) wurden durch hydrothermale Methoden in einem selbst entwickelten Edelstahlautoklaven synthetisiert, versiegelt und 48 Stunden lang auf 140 °C erhitzt. Die Röntgenbeugungsanalyse (XRD) bestätigte charakteristische Al2O3-Kristallspitzen bei Beugungswinkeln nahe 25,8 °, 35,1 °, 37 ° und 41 ° (2θ). Die XRD-Analyse maß auch die durchschnittliche Kristallgröße von 30 nm für die synthetisierten γ-Al2O3-Nanopartikel. Die Absorptionsbänder der Al2O3-Streckung wurden durch Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FT-IR)-Analyse bei 515 cm-1 und 736 cm-1 bestätigt. Die UV-Vis-Spektroskopie identifizierte eine starke Absorptionsspitze bei 267 nm für (Al2O3)-Nanopartikel. Die Bandlücke wurde aus dem Tauc-Diagramm mit 5,34 eV berechnet und war damit aufgrund der Existenz von Defektzuständen im Bandlückenbereich viel niedriger als die des Bulk-Gegenstücks. Die Leistung der Entfernung von Schwermetallionen wurde mithilfe einer Batch-Adsorptionstechnik untersucht. Die Entfernung von Blei- und Cadmiumionen aus wässrigen Lösungen verlief schnell und effizient. Sie betrug 98 % bzw. 85 % für Pb(II)-Ionen und Cd(II)-Ionen. Die Adsorptionsisothermen wurden mithilfe der Langmuir-Isotherme bestimmt und die maximale Absorptionskapazität wurde mit 6,3 mg/g bzw. 1,8 mg/g für Pb(II)-Ionen und Cd(II)-Ionen für eine 10-ppm-Lösung ermittelt.