IR
۴۷۲۴پ
فارسی
IR
سنتز و ارزیابی جاذب نانو کامپوزیتی کیتوسان / سیلیسیوم دی‌اکسید با هدف حذف یون‌های فلزی از محیط آبی
[پایان‌نامه]
Synthesis and evaluation of SiO۲/Chitosan nanocomposite adsorbent for removing heavy metal ions from aqueous medium
/زهرا هاشمی جورشهری
: مهندسی شیمی
، ۱۴۰۱
۱۱۹ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی- فرآیندهای جداسازی
۱۴۰۱/۰۶/۰۱
صنعتی سهند
آلودگی محیطی مرتبط با فاضلاب‌های آلوده به فلزات سنگین و رنگ‌ها، ناشی از صنعتی شدن سریع و شهرنشینی، یک نگرانی جهانی است .آلودگی توسط فلزات سنگین، به دلیل زیست تخریب ناپذیر بودن، یکی از موضوعات پرمخاطره زیست‌محیطی محسوب می‌شود .همچنین رنگ‌ها ترکیبات آلی آروماتیک با ساختارهای مولکولی مقاوم و پیچیده هستند که باعث می‌شود تجزیه و تخریب آن‌ها دشوار باشد .در این مطالعه، فرایند جذب دو آلاینده آلی و غیر آلی مورد بررسی قرار گرفت .جاذب توخالی و مغناطیسی شده بر پایه سیلیسیوم دی‌اکسید- کیتوسان در طی چهار مرحله سنتز شد و برای جذب فلز سنگین آرسنیک و رنگ متیل اورانژ مورد استفاده قرار گرفت .پس از تشکیل دانه‌های مغناطیسیFe ۳O۴ بر روی پلیمر پلی استایرن، از شکل‌گیری پوسته سیلیسیوم دی‌اکسید بر روی دانه‌های مغناطیسی در مرحله بعد به عنوان بستری مناسب برای قرارگیری و تشکیل پیوند کیتوسان با سطح پایه، استفاده شد .جهت تخریب ساختار پلی استایرن و دستیابی به سطح داخلی و افزایش میزان جذب از طریق استفاده از سطح داخلی به عنوان فضایی جهت تشکیل پیوند بین آلاینده‌ها و اتم‌هایFe ، جاذب تحت دمای بالا، قرار داده شد .نتایج طیف FTIR نشان داد که پلی استایرن به خوبی از ساختار حذف شده است و آنالیز TEM انجام شده از جاذب نهایی، اتفاق افتادن این عمل را تائید کرد .در مراحل بعدی سنتز، غلظت‌های مختلف کیتوسان برای دستیابی به حداکثر غلظت قابل تحمل سطح جاذب، به صورت جدا برای هر آلاینده، مورد بررسی قرار گرفت و غلظت ۲ به عنوان غلظت نهایی برای هر دو آلاینده انتخاب شد .پس از دستیابی به جاذب بهینه، عملکرد جاذب با بار سطحی مثبت، در حذف دو آلاینده آنیونی آلی رنگ متیل اورانژ و غیرآلی فلز سنگین آرسنیک مورد بررسی قرار گرفت؛ و شرایط محیطی هر کدام تجزیه و تحلیل شد .مقدار بهینه جاذب به ترتیب ۵۰ و ۱ گرم بر لیتر برای آرسنیک و متیل اورانژ به دست آمد .بیشترین میزان ظرفیت جذب توسط آزمایشات ناپیوسته در محیط آزمایشگاهی، برای آرسنیک ۹۸۲۴ میلی‌گرم جذب‌شونده بر گرم جاذب با غلظت اولیه ۴۰ میلی‌گرم بر لیتر، تحت pH خنثی و مدت زمان ۶۰ دقیقه و برای رنگ متیل اورانژ ۹۷۹۹ میلی‌گرم جذب‌شونده بر گرم جاذب با غلظت اولیه ۱۸۰ میلی‌گرم بر لیتر تحت pH خنثی و مدت زمان ۶۰ دقیقه، به دست آمد .بررسی ایزوترم-های لانگمویر و فرندلیچ نشان داد فرایند جذب هر دو آلاینده با مدل لانگمویر مطابقت بیشتری دارد و ایزوترم دقیق فرایند، ترکیبی از ایزوترم لانگمویر و فرندلیچ بود .همچنین مطالعه سینتیک فرایند جذب نشان داد که مدل شبه درجه دوم بهترین برازش را با داده‌های آزمایشگاهی هر دو آلاینده آلی و غیر آلی داشت.
Environmental pollution associated with wastewater contaminated with heavy metals and dyes, caused by rapid industrialization and urbanization, is a global concern. Pollution by heavy metals is one of the most dangerous environmental issues due to its non-biodegradability. Dyes are aromatic organic compounds with resistant and complex molecular structures that make their biological decomposition difficult. In this study, the adsorption process of two organic and inorganic pollutants was investigated. A magnetized hollow adsorbent based on silicon dioxide-chitosan was synthesized in four steps and used to absorb heavy metal arsenic and methyl orange dye. After the formation of Fe3O4 magnetic structure on the polystyrene polymer, the formation of silicon dioxide shell on the magnetic structure was used in the next step as a suitable substrate for placing and forming chitosan bonds with the base surface. In order to remove the structure of polystyrene and achieve the internal surface and increase the absorption by using this internal surface as a space to form a bond between pollutants and Fe atoms, placing the adsorbent under high temperature was used. The results of the FTIR spectrum showed that the polystyrene structure was well removed from the structure, and the TEM analysis of the final absorber confirmed the occurrence of this action. In the next stages of the synthesis, different concentrations of chitosan were investigated to achieve the maximum tolerable concentration of the absorbent surface, separately for each pollutant, and 2 (W/V) concentration was chosen as the final concentration for both pollutants. After achieving the optimum adsorbent value, the performance of the adsorbent with positive surface charge was investigated in the removal of two organic anionic pollutants, methyl orange color and inorganic heavy metal arsenic; and the environmental conditions of each were analyzed. The optimal adsorbent value was 0.5 and 1 g/l for arsenic and methyl orange, respectively. The highest amount of adsorption capacity by discontinuous tests in the laboratory environment, for arsenic 24.98 mg/g with an initial concentration of 40 mg/l, under neutral pH and duration of 60 minutes and for methyl orange dye 99.97 mg/g was obtained with an initial concentration of 180 mg/L under neutral pH and a duration of 60 minutes. Examining the Langmuir and Freundlich isotherms showed that the absorption process of both pollutants is more consistent with the Langmuir model, and the exact isotherm of the process was a combination of the Langmuir and Freundlich isotherms. Also, the study of the kinetics of the adsorption process showed that the Pseudo-second-order model model had the best fit with the laboratory data of both organic and inorganic pollutants.
ba
Synthesis and evaluation of SiO۲/Chitosan nanocomposite adsorbent for removing heavy metal ions from aqueous medium
جذب فلزات سنگین
کیتوسان
نانو ذره سیلیسیم دی‌اکسید
نانو کامپوزیت ماتریکس پلیمری
جذب فلزات سنگین- کیتوسان- نانو ذره سیلیسیم دی‌اکسید- نانو کامپوزیت ماتریکس پلیمری- تصفیه فاضلاب صنعتی- جذب رنگ
هاشمی جورشهری، زهرا
اکبری، علی، استاد راهنما
رستمی‌زاده، محمد، استاد راهنما
ابراهیمی، سیروس، استاد مشاور
ایران
20230913
شیمی ،۲۱۰۶۵ ،۱۴۰۱
ن‌اسوتیک ی‌تیزوپماک ونان ب‌ذاج ی‌بایزرا و زتنس / ی‌بآ طیحم زا ی‌زلف ی‌اهن‌وی ف‌ذح ف‌ده اب دیسکای‌د م‌ویسیلیس.pdf
عادی
عادی
21093.pdf
pch21065.pdf
0
ایمانی
متن
0
پ۴۷۲۴
فارسی
نمایه‌سازی قبلی
pe
TF
92029
1
a
Y
