شبیهسازی دینامیک مولکولی تبادل یونی در زئولیتها برای حذف فلزات سنگین
[پایاننامه]
/حسین خانمحمدی
: مهندسی شیمی
، ۱۳۹۶
۸۸ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
طراحی فرآیندهای جداسازی
۱۳۹۶/۰۶/۰۰
صنعتی سهند
امروزه آلودگیهای زیست محیطی ناشی از پساب کارخانهها با رهاسازی فلزات سنگین باعث ناهنجاریهای گوناگون در حیات زیستی میشوند .ویژگی تبادل یونی در زئولیتها میتواند برای حذف فلزات سنگین از محلولهای آبی بسیار مفید واقع شوند .اما با توجه به گستردگی و تنوع روز افزون ساختارهای زئولیتی، بررسی همه آنها در آزمایشگاه نیازمند صرف هزینه و زمان زیاد است .بنابراین استفاده از روشهای شبیهسازی مولکولی برای تبادل یونی در زئولیتها این مشکل را حل میکند .لذا شبیهسازی دینامیک مولکولی جداسازی یونهای فلزی از آب در دمای K ۲۹۸ با استفاده از نرم افزار LAMMPS برای زئولیتهایLTA ،FAU ،LTN ،THO ، NAT و EDI و محلولهای الکترولیت حاوی کاتیونهایCu ۲+،Cd ۲+ وPb ۲+ یونی بحث گردید که کمترین میزان تبادل یونی راPb ۲+ و بیشترین راCd ۲+ دارا بودند .زئولیت FAU با بزرگترین قطر حفره، سریعترین جذب و در مقدار جذب تبادل یونی نیز ساختار LTA با جذب ۶۹ درصد یون کادمیوم و FAU با ۴۶ درصد جذب آن، بیشترین و کمترین مقدار را به خود اختصاص دادهاند؛ همچنین بیشترین طول جابجایی یونی در انواع زئولیتها، مربوط به یون مس به دلیل وزن کم آن بود .در الکترولیتهای حاوی دو کاتیون، ساختارهای EDI با جذب ۱۰۰ درصد کادمیوم در مقابل ۸۵ درصد مس و FAU با نسبت جذب ۷۸ درصد کادمیوم به ۴۰ درصد مس، به ترتیب بیشترین و کمترین میزان گزینشپذیری و جذب کادمیوم نسبت به مس را داشتند .همچنین برای الکترولیت حاوی کادمیوم و سرب، ساختار EDI با جذب ۱۰۰ درصد کادمیوم در مقابل ۶۰ درصد سرب و ساختار THO با جذب ۷۰ درصد کادمیوم در مقابل ۳۸ درصد سرب، به ترتیب بیشترین و کمترین جذب و گزینشپذیری را برای کادمیوم نسبت به سرب دارند .در الکترولیت حاوی مس و سرب نیز EDI با جذب ۱۰۰درصد مس در مقابل ۶۰ درصد سرب، بیشترین و FAU با جذب ۴۰ درصد مس در مقابل ۶۵ درصد سرب کمترین توفیق در جذب مقادیر مس را دارند