استفاده از ضایعات کشاورزی در تولید نانوجاذب های فرآیند جذب سطحی برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب
[پایاننامه]
/الناز صفری
: مهندسی شیمی
، ۱۳۹۶
۱۱۲ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی
۱۳۹۶/۰۷/۰۰
صنعتی سهند
امروزه، افزایش غلظت فلزات سنگین در فاضلابهای صنعتی، بدلیل سمی بودن و پایدار بودن این فلزات یکی از مهمترین مشکلات محیطزیست به شمار میآید .جذب سطحی فلزات سنگین توسط ضایعات کشاورزی یک روش مناسب جهت حذف فلزات بدلیل اقتصادی بودن، دردسترس بودن و زیست سازگار بودن این بیوجاذبها میباشد .هدف از این مطالعه بررسی حذف فلزات سنگین توسط بیوجاذبهای مختلف و نانوجاذبهای تهیه شده از پوست پرتقال به روش سنتز احتراقی میباشد .از آنالیزهایFESEM ،IR -FT، BET، XRD،EDX dot mapping و VSM به منظور تعیین خصوصیات جاذبهای سنتزی استفاده شد .بهینه سازی جذب سطحی فلز مس با استفاده از نانوجاذب تهیه شده از پوست پرتقال به روش سنتز احتراقی (OPCM) بصورت تابعی از غلظت اولیه یون فلزی،pH ، زمان تماس و نسبت سوخت به جاذب( بعنوان پارامتر سنتز) به کمک طراحی آزمایش و با استفاده از روش RSM در یک سیستم ناپیوسته انجام شد .مقدارR ۲ برای مدل پیشنهادی برابر ۰/۹۹۳۱بدست آمد که نشان دهندهی تطابق بسیار خوب بین دادههای آزمایشگاهی و مقادیر پیش بینی شده توسط مدل میباشد .بازده حذف بهینه فلز مس به میزان ۹۴ در غلظت اولیهppm ۳۶، ۵=pH، زمان تماس min ۷۵ و نسبت سوخت به جاذب g/g ۰/۹۶بدست آمد .جهت بهبود بازده فرآیند، جاذبهای مغناطیسی، از طریق ترکیب درصدهای مختلف مگنتیت روی پوست پرتقال به روش احتراقیOPCM) - (Feسنتز گردیدند .بر اساس آنالیزFESEM ، جاذبFe ۱۰-( OPCMحاوی ۱۰ مگنتیت) دارای اندازه ذرات کوچکتر با اندازه متوسط nm۸/۵ و با توزیع یکنواخت ذرات است .با استفاده از آنالیز BET نیز مشخص گردید که این نمونه دارای سطح ویژهm ۲ /g۶۷/۸( بیشتر از سطح OPCM) میباشد .ارزیابی نانوجاذبFe ۱۰- OPCMدر فرآیند جذب سطحی فلز مس نشان داد، این جاذب به واسطه اثر همزمان بیوجاذب، مگنتیت و سنتز احتراقی توانست به حذف ۹۹/۵ در شرایط بهینه دست پیدا کند .سینتیک جذب سطحی جاذبFe ۱۰-OPCMاز مدل سینتیکی شبه درجه دوم با( ۰/۹۹۶۵(R ۲=تبعیت نمود .با بررسی ایزوترمهای جذب مختلف، فرآیند جذب سطحی فلز مس توسط جاذبFe ۱۰-OPCM، تطابق بسیار خوبی با ایزوترم لانگمویر نشان داد .ماکزیمم ظرفیت جذب تک لایهای فلز مس mg/g ۵۶/۵ بدست آمد .ترمودینامیک جذب نشان داد که فرآیند جذب۲+Cu توسط Fe۱۰-OPCMیک فرآیند خودبخودی و گرماگیر میباشد .همچنین فرآیند دفع یونهای مس جذب شده روی جاذب fel۰-OPCM مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که فعالیت جاذب در طی ۵ مرحله متوالی جذب و دفع جاذب تنها ۱۲ درصد کاهش داشته است که نشان از پایداری مناسب نمونه میباشد