استخراج هولوسلولز از ساقه جو و تهیه کامپوزیت زئولیت های طبیعی-هولوسلولز با هدف حذف آلایندگی رنگ صنعتی
Extraction of Holocellulose from Barley Stalks and Preparation of Natural Zeolite-Holocellulose Composites for Removal of Induatrial Dye Pollutants
/میلاد سلطانی
: مهندسی شیمی و نفت
، ۱۳۹۹
، راشدی
۸۵ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیند
۱۳۹۹/۰۶/۳۱
تبریز
محدودیت منابع طبیعی آب قابل مصرف، جلوگیری از مصرف بیصرویه آن را اجباری نموده صاست .از همینصرو تصفیه و بازیابی پسابصهای شهری و صنعتی به منظور مصرف مجدد و جلوگیری از آلودگی محیط زیست، در دهههای اخیر اهمیت روز افزون یافته است .یکی از عمدهصترین آلوده کنندهصهای آبصهای صنعتی مواد رنگزا هستند که به تبع کاربرد وسیعشان، آلودگی گستردهصای را در طبیعت ایجاد میصکند .در این پژوهش با استفاده از آنزیم لاکاز، هولو سلولز از ساقهصهای آسیاب شده جو با مشصبندیصهای مختلف استخراج گردید .برای پی بردن به درستی روش استخراج انجام شده آنالیزهای مختلفی از جملهSEM ،FTIR ، BET و آنالیزهای استاندارد دیگری استفاده شد .نتایج نشان دادند که زمانی که از اندازه صمشصبندی کوچکتر برای استخراج سلولز از ساقههای آسیاب شده استفاده گردید به دلیل دارا بودن سطح تماس موثر بیشتر بین ساقهها و آنزیم، هولوسلولز با کیفیت بالاتری استخراج گردید .پس از استخراج هولوسلولز، با استفاده از مونت موریلونیت یک کامپوزیت دو گانه جهت حذف ماده رنگزای متیلن بلو از پساب سنتزی آماده شد .تهیه کامپوزیت مونت موریلونیت-هولوسلولز با توجه به نتایج آنالیز SEM موفقیت آمیز بود .به دلیل کاهش زمانصهای آزمایشصهای عملی جذب متیلن بلو و همچنین به دست آوردن مدل دقیق جهت پیش بینی فرآیند جذب از روش ص RSM استفاده گردید .تاثیر پارامترهای عملیاتی نظیر دما،pH ، مقدار اولیه ماده رنگزا و اندازه مشصبندیصهای ساقه جو بر روی درصد جذب متیلن بلو توسط کامپوزیت مطالعه گردید و مقادیر بهینه برای هر یک از پارامترها مشخص شد .در تمامی نتایج تجربی کامپوزیت مونت موریلونیت-هولوسلولز توانست بالای ۸۵ درصد متیلن بلو را در شرایط مختلف از پساب حذف کند .به علاوه، نشان داده شد که فرآیند جذب طبق آزمایشات انجام شده از مدل ایزوترم لانگمویر تبعیت میکند .همچنین سینتیک جذب برای سه مدل مختلف بررسی شده و نشان داده شد که سینتیک شبه درجه دوم بهترین تطابق را با نتایج تجربی دارد
Shortage of consumable natural water resources has made prevention of wastewater loss necessary. For this reason, urban and industrial wastewater treatment for environmental protection and reuse, has gained more attention in recent decades. Dye is one of the major contaminants of water, which cause vast pollutions due to its extensive use. In this study, holocellulose with different sizes was extracted from grinded barley stalks using laccase enzyme. In order to verify the utilized extraction method, several analysis methods such as SEM, FTIR, BET, etc. were conducted. The results indicated that by decreasing the size of grinded barley stalks, the quality of extracted holocellulose increased due to high surface area between stalks and enzyme. Then, a two-component composite of holocellulose and Montmorillonite zeolite was prepared for the removal of Methylene Blue dye from synthetic wastewater. Based on SEM results, it was acknowledged that the synthesis of composite was successful. In order to reduce the time spent for Methylene Blue adsorption experiments and also for obtaining a precise model for the process, Response Surface Method was used. The effect of different parameters such as temperature, pH, initial concentration of dye, and size of grinded stalks on the amount of adsorbed dye by composite was examined and optimum values of the parameters were found. In all experiments, Montmorillonite-holocellulose composite adsorbed Methylene Blue dye above 85 percent at different conditions. Moreover, it was shown that the adsorption process obeyed Langmuir isotherm model. Also, adsorption kinetics was investigated and it was revealed that pseudo-second order kinetic model had the best fit with experimental results
Extraction of Holocellulose from Barley Stalks and Preparation of Natural Zeolite-Holocellulose Composites for Removal of Induatrial Dye Pollutants