استخالص وتشخيص جسيمات السيليكا النانوية من الموارد الطبيعية واستغاللها في التطبيقات

Abstract

تهدف هذه الدراسة إلى استخالص مادة السيليكا الغير بلورية من رمال منطقة الوادي بطريقة سائل-هالم، ود ارسة كفاءتها في امت ازز صبغة البنفسجي البلوري )CV). أكدت تقنيات التشخيص الفيزوكيميائي نجاح عملية االستخالص حيث بلغ مردود السيليكا نسبة .80.6% بين تحليل انعراج االشعة اكس )XRD )تشكل مادة السيليكا الغير بلورية النانوية. كما أثبت ت تحليل مطيافية االشعة تحت الحمراء )FTIR )تحسن نقاوة السيليكا واختفاء جزء كبير من الشوائب. كما أوضحت نتائج المجهر االلكتروني الماسح )EDX/SEM )تغير البنية السطحية وهيمنة نسبة 2SiO بعد المعالجة. عند تطبيق السيليكا المحضرة في إزالة صبغة البنفسجي البلوري، بلغت كفاءة اإل ازلة حوالي.92% وأظهرت دراسة حركية االمتزاز 2 أن نموذج الرتبة الثانية )0.99

R )هو األكثر تواف 2 الفيزيائي. كما بينت د ارسة تساوي الح اررة أن نموذج )0.957=

أعطى Langmuir )R

ا أفضل من توافق )0.9421= ً 2 R )Freundlich، مما يشير إلى امتزاز أحادي الطبقة. أما الدراسة الترموديناميكية فقد بينت أن °ΔG سالبة مما يؤكد أن االمتزاز تلقائي الحدوث. تؤكد هذه النتائج إمكانية تثمين رمال منطقة الوادي الستخالص السيليكا واستعمالها كمادة مازة فعالة في معالجة المياه الملوثة باألصباغ.This study aims to extract amorphous silica from El-Oued region sand using the sol-gel method and to evaluate its efficiency in the adsorption of Crystal Violet (CV) dye. Physicochemical characterization techniques confirmed the success of the extraction process, yielding a silica recovery rate of 80.6%. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed the formation of amorphous nano-silica. Furthermore, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) demonstrated an improvement in the purity of the silica and the disappearance of a large ratio of impurities. Scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX) results also illustrated changes in the surface morphology and the dominance of the SiO2 percentage after treatment. When the prepared silica was applied to remove Crystal Violet dye, the removal efficiency reached approximately 92%. Adsorption kinetics studies showed that the pseudo-second-order model (R2 = 0.999) was the most compatible, indicating the dominance of Physisorption. Isotherm studies indicated that the Langmuir model (R2 = 0.957) provided a better fit than the Freundlich model (R2 = 0.942), suggesting monolayer adsorption. Additionally, te thermodynamic study revealed that °ΔG is negative, confirming that the adsorption is a spontaneous process. These results confirm the potential of valorizing sand from the El-Oued region to extract silica and utilize it as an effective adsorbent for treating wastewater contaminated with dyes .