تهیه و تعیین خصوصیات نانو بورات مس، آهن و منگنز با روش هم‌رسوبی شیمیایی و سینتیک رهاسازی این عناصر در آب و خاک

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

3 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

4 عضو هیات علمی گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه ولی عصر رفسنجان ایران

doi
10.22059/ijswr.2025.391682.669898
چکیده

این پژوهش به تهیه و ارزیابی نانو بورات مس، نانو بورات آهن و نانو بورات منگنز با استفاده از روش‌های نوین شیمیایی پرداخته است. نانو کودها با فراهم کردن تدریجی و کنترل‌شده این عنصر، می‌توانند کارایی جذب گیاهان را بهبود بخشیده و مخاطرات زیست‌محیطی ناشی از کودهای شیمیایی را کاهش دهند. در این مطالعه، خصوصیات ساختاری نانو ذرات سنتز شده با استفاده از تحلیل‌های XRD و مطالعات مرفولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانو ذرات بورات مس، آهن و منگنز به درستی سنتز شده‌اند و اندازه کریستالیت آن‌ها به‎ترتیب 5/9، 5/10 و 12 نانومتر بود. علاوه بر این، سینتیک آزادسازی بور از این نانو ترکیبات در محیط‌های آبی و خاک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوترکیبات تولیدشده قابلیت آزادسازی تدریجی و کنترل‌شده بور را دارند که این روند از طریق برازش داده‌های آزمایشگاهی به مدل‌های سینتیکی الوویچ، شبه مرتبه دوم و تابع توانی ارزیابی شد. مقادیر پارامترهای سینتیکی از جمله ضریب α و β در معادله الوویچ، qe  و k در مدل شبه مرتبه دوم و ضریب a در مدل تابع توانی، سرعت و میزان آزادسازی بور را به‌طور کمی مشخص کردند. این نتایج نشان دادند که نانو بورات آهن بیشترین سرعت و میزان آزادسازی بور را در مقایسه با سایر ترکیبات داشته و مدل الوویچ و شبه مرتبه دوم بهترین برازش را با داده‌ها داشتند. این ویژگی‌ها موجب بهبود کارایی تغذیه گیاهان و کاهش سمیت خاک می‌شوند. همچنین، استفاده از این نانو کودها می‌تواند به بهبود متابولیسم گیاه و افزایش رشد، نمو و کیفیت تغذیه‌ای محصولات کمک کند. این پژوهش نشان می‌دهد که نانو کودهای بورات می‌توانند به‎عنوان یک روش مؤثر برای بهبود تغذیه گیاهی و افزایش پایداری کشاورزی به کار گرفته شوند و پتانسیل بالایی برای استفاده در کشاورزی پایدار دارند.