تمت في قسم الهندسة البيئية في كلية الهندسة جامعة بغداد مناقشة أطروحة الدكتوراه الموسومة:
Green Synthesis of Hybrid Graphene as Reactive Material for Remediation of Contaminated Groundwater
للطالب باسم حميد جريمد واشراف الاستاذ المساعد الدكتور زياد طارق عبد علي وتألفت لجنة المناقشة من كل من الاستاذ الدكتور أياد عبد الحمزة فيصل رئيساً وعضوية كل من الاستاذ الدكتور فراس هشم قمر والاستاذ المساعد الدكتورة جذوة عبد الكريم ابراهيم والاستاذ المساعد الدكتور محمد صادق سلمان والاستاذ المساعد الدكتور صلاح لفتة فرحان وبعد اجراء المناقشة العلنية والاستماع لدفاع الطالبة تم قبول الرسالة بتقدير امتياز. وتلخص البحث بما يلي:-
تم تصنيع نوعين من الجرافين الهجين: جرافين الرمل الهجين (GSH) وجرافين الزجاج الهجين (GGH) و اللذين تم تصنيعهما بعملية الانحلال الحراري باعتماد طريقة خضراء، حيث تم استخدام التمور منخفضة الجودة كمصدر مستدام للكربون ورمل الكوارتز (QS) ونفايات الزجاج (GW) كمواد داعمة. حيث تم استخدام ( GSH ) و( GGH ) كمواد تفاعلية فعالة من حيث التكلفة والوظيفة في تقنية الحاجز التفاعلي النفاذ (PRB)لمعالجة المياه الجوفية الملوثة بالرصاص ( Pb (II)) والتتراسيكلين (TC) ، من خلال حزمة من التجارب الدفعية والمستمرة. وتم تحديد خصائص الجرافين الهجين المحضر من خلال التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء باستخدام (FTIR) ،والتحليل ألمجهري الإلكتروني النافذ (TEM) ،وتحليل حيود الأشعة السينية (XRD) ، والتحليل الطيفي لرامان، وقياس حيود الإلكترون ،و التحليل الطيفي الكهروضوئي، و تحليل تشتت الطاقة بالأشعة السينية (EDX) ،وقياسات المساحة السطحية . وقد أظهرت هذه الاختبارات أن الجرافين الهجين يحتوي على هياكل مسامية كبيرة تشبه صفائح الجرافين ثنائية الأبعاد 2-D ، متجمعة على المادة غير العضوية المتمثلة بالرمل والزجاج، و القادرة على إزالة ايونات الرصاص الثنائي والتتراسيكلين في الوسط المائي. في التجارب الدفعية، تم دراسة العديد من المتغيرات منها وقت التلامس، والدالة الحامضية الأولية للمحلول، وسرعة الرج، والتركيز الأولي،وجرعة الجرافين الهجين. وكانت أفضل قيم هذه المتغيرات ،و التي وفرت لنا أقصى كفاءة إزالة بلغت 98% لجميع الحالات، حيث إن الزمن = 90 دقيقة، والدالة الحامضية او الرقم الهيدروجيني = 6، وسرعة الرج = 200 دورة في الدقيقة، والتركيز الأولي = 50 ملغم/لتر،أما جرعة الجرافين الهجينة (GSH = 0.5غم/100 مل للرصاص و0.7 غم/100 مل للتتراسيكلين) و (=GGH 0.7 غم /100 مل للرصاص و 0.9 غم/100 مل للتتراسيكلين). ولقد خضعت بيانات الامتصاص الخاصة بايونات الرصاص الثنائي( Pb (II)) والتتراسيكلين (TC) التي تم الحصول عليها عن طريق التجارب الدفعية لنماذج (Langmuir – Freundlich – Sips –Temkin–Redlich-Peterson isotherm) في حين تم التحقق من حركية الامتصاص من خلال استخدام النماذج الحركية الثلاثة Pseudo-first, second-orders, and intraparticle diffusion)). وقد أثبتت النتائج أن نموذج (Langmuir) ونموذج (Pseudo-second-order) أظهرت ملائمة ونتائج أفضل للبيانات، مع قدرة امتصاص قصوى تبلغ ( 41.408 ملغم/غم و31.12 ملغم/غم) للرصاص وللتتراسيكلين في حالة جرافين الرمل الهجين(GSH). و(31.640 ملغم/غم) و( 11.123 ملغم/غم ) للرصاص وللتتراسيكلين في حالة جرافين الزجاج الهجين (GGH) على التوالي، علاوة على ذلك،أوضح نموذج انتشار جزيئات المادة بأن عملية الامتصاص لـPb(II) وTC كانت تحكم في الغالب،بواسطة نقل الكتلة الخارجية حيث كان المعدل مقيد بالانتشار. تم تنفيذ النمط المستمر باستخدام سلسلة من تجارب العمود. إلى جانب ذلك، ثم استخدام برنامج COMSOL Multiphysics لحل نموذج رقمي تم تطويره لمحاكاة نقل الملوثات أحادية البعد المتوازنة. لذا ثبت من خلال النتائج ، أن الجرافين الهجين المحضر هو مادة فعالة وصديقة للبيئة ومتفاعلة اقتصاديه في الحاجز التفاعلي النفاذ(PRB) لمعالجة المياه الجوفية الملوثة بالرصاص والتتراسيكلين.
