۴۹۵۵پ
فارسی
حذف فلز سنگین کروم از پساب با استفاده از ذرات شبکه آلی- فلزی (MOF)
[پایان نامه]
زهرا صداقی
صنعتی سهند
۱۴۰۲
۱۰۰ص.
مصور، جدول، نمودار
CD
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی- محیط زیست
۱۴۰۲/۰۴/۰۱
آلودگی توسط فلزات سنگین به یک خطر جدی زیست محیطی و بهداشت عمومی تبدیل شده است، زیرا غلظت‌های آزاد شده از فرآیندهای صنعتی در محیط اغلب از حد مجاز فراتر می‌رود. فلزات سنگین به دلیل خاصیت تجمع زیستی و زیست تخریب‌ناپذیری، گروه اصلی آلاینده‌های آبی را تشکیل می‌دهند. سمیت بالای آن‌ها حتی در غلظت‌های پایین می‌تواند اثرات مضری را در طیف گسترده‌ای از ماهی‌ها و سایر موجودات آبزی ایجاد کند. از این رو حذف فلزات سنگین از اهمیت بالایی برخوردار است. در سال‌های اخیر روش‌های مختلفی برای تصفیه آلاینده کروم شش ظرفیتی مورد استفاده قرار گرفته است که از جمله می‌توان به روش تبادل یونی، اسمز معکوس، الکترودیالیز، رسوب شیمیایی، انعقاد و روش جذب سطحی اشاره کرد که در این میان، روش جذب به دلیل فرآیند آسان و تجهیزات ساده در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته است. شبکه آلی- فلزی یا چارچوب‌های آلی- فلزی(MOF) دارای خصوصیاتی نظیر انعطاف‌پذیری، مساحت سطح بالا، پایداری شیمیایی و حرارتی می¬باشند. در این پایان‌نامه، جاذب Uio-66 بعنوان یک جاذب چارچوب آلی- فلزی به روش سولوترمال در دمای 120 درجه‌ی سانتی‌گراد به مدت 36 ساعت سنتز شد. از آنالیزهای XRD،BET، FTIR، FE-SEM و EDX-dot-mapping برای تعیین مشخصات ذرات جاذب سنتز شده Uio-66 استفاده شد. نتایج صحت سنتز، موروفولوژی هشت وجهی و سطح بالای جاذب Uio-66 را نشان داد. به منظور بررسی اثر شرایط عملیاتی، با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) طراحی آزمایش صورت گرفت. شرایط بهینه عملیاتی در فرایند جذب سطحی با استفاده از جاذب Uio-66 عبارت است از: غلظت 5 (میلی‌گرم بر لیتر)، 6= pH، دمای 25 درجه‌ی سانتی‌گراد، مقدار جاذب 100 میلی‌گرم و مدت زمان جذب 15 دقیقه بود که منجر به حذف کامل کروم شش ظرفیتی (100%) گردید. نتایج بدست آمده از تحلیل ANOVA نشان داد که پارامتر pH و برهمکنش دوتایی دما- دما تاثیرگذارترین فاکتور می¬باشد و مدل چهارگانه ارائه شده معتبر می¬باشد. نتایج نشان داد که سینیتیک جذب کروم بر روی جاذب از سینیتیک شبه درجه دوم پیروی می¬کند. جاذب Uio-66 بعد از بازیابی در دو چرخه‌ی متوالی استفاده گردید. حذف کامل کروم تنها در 15 دقیقه و سرعت بالای جذب سطحی با استفاده از جاذب Uio-66 پتانسیل بالای جاذب¬های چارچوب آلی- فلزی در حذف فلز سنگین کروم از پساب را نشان داد.
Pollution by heavy metals has become a serious environmental and public health hazard because concentrations released into the environment from industrial processes often exceed allowable limits. Heavy metals are the main group of water pollutants due to their bioaccumulation and non-biodegradability properties. Their high toxicity even at low concentrations can cause cumulative harmful effects in a wide range of fish and other aquatic organisms. Therefore, the removal of heavy metals is of great importance. In recent years, various methods have been used to purify the hexavalent chromium pollutant, including ion exchange, reverse osmosis, electrodialysis, and chemical precipitation, coagulation methods. Adsorption is a simple method, which has been used in this research. The metal-organic framework (MOF) is of great importance due to its flexibility, dynamics, chemical and thermal stability. In this study, Uio-66 adsorbent was synthesized by hydrothermal method at 120 ᵒC for 36 h. XRD, BET, FTIR, FE-SEM and EDX-dot-mapping analyzes characterized the synthesized Uio-66 absorbent. The results showed the correct synthesis, octagonal surface morphology and high surface area of Uio-66. The experiments were designed usind response surface methodology (RSM) and effect of operating conditions was studied. The optimum conditions were C0=5 (mg .L-1) ppm, pH=6 at 25 ᵒC and the amount of adsorbent of 100 mg, leading to complete removal (100%) of hexavalent chromium in 15 min. The ANOVA analysis showed that the highly significant parameter was pH and binary interaction T-T and the proposed quadratic model was valid. Uio-66 adsorbent can be used in two sequential cycles. The complete removal in only 15 minutes and high rate of adsorption over the Uio-66 represents the high potential of MOF adsorbents in hexavalent chromium removal from wastewater.
Removal of chromium heavy metal from wastewater using metal-organic framework (MOF) particles
جذب سطحی
چارچوب آلی فلزی
تصفیه پساب
کروم شش ظرفیتی
جذب سطحی، چارچوب آلی فلزی، تصفیه پساب، کروم شش ظرفیتی
Adsorption, metal-organic framework, Wastewater treatment, Hexavalent chromium, Uio-66
صداقی، زهرا
رستمی‌زاده
، محمد
استاد راهنما
صنعتی سهند
ایران
دانشگاه صنعتی سهند
شیمی، ۲۱۱۱۹، ۱۴۰۲
p
TF
92029
a
Y
