عنوان

تهيه نانوکامپوزیت سلولز و چهارچوب فلز-آلی CuBDC و استفاده از آن برای حذف ماده رنگزای آلی با استفاده از فرآیندهای جذب و فنتون ناهمگن به طور هم‌زمان

Number

پ۲۸۴۲۲

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تهيه نانوکامپوزیت سلولز و چهارچوب فلز-آلی CuBDC و استفاده از آن برای حذف ماده رنگزای آلی با استفاده از فرآیندهای جذب و فنتون ناهمگن به طور هم‌زمان

First Statement of Responsibility

مهدی ابراهیمی فرشچی

Name of Publisher, Distributor, etc.

مهندسی شیمی و نفت

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۱۵ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی شیمی

Date of degree

۱۴۰۱/۱۱/۱۹

Text of Note

کاتالیست جدید به منظور استفاده در فرآیندهای جذب هم‌زمان و فنتون ناهمگن سنتز شده است. نانوکامپوزیت‌هایFe3O4/CuBDC@Cellulose گرانول شده با روش جدید گرانول کردن لحظه ای در یک راکتور اتوکلاو دوار سنتز شدند که در حذف رنگ¬های مضر آزودار و آبی مستقیم 71 کارآمد بودند. مشخصات کاتالیست¬ها با آنالیزهای مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور تعیین دقیق مشخصات کاتالیست و تأیید عملکرد آن در آزمایش¬ها، پارامترهای زیادی مانند اثر اصلاح نانوذرات Fe3O4، نسبتFe3O4 به CuBDC در نانوکامپوزیت، پایداری کاتالیست و خصوصیات آن توسط آنالیزهای مختلفی مانند SEM، EDX، FTIR، XRD، BET و XPS مورد بررسی دقیق قرار گرفتند. سرعت چرخش اتوکلاو به منظور دستیابی به کاتالیست¬های همگن، با انجام شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بهینه شد و در دور 60 دور بر دقیقه بالاترین اختلاط به دست آمد. علاوه بر این، فرآیند حذف رنگ در یک راکتور بستر سیال آزمایشی انجام شد. تأثیر سه پارامتر مختلف بر راندمان حذف رنگ با روش رویه¬ی پاسخ (RSM) به منظور بهینه‌سازی آنها ارزیابی شدند که راندمان بهینه حذف رنگ در فرآیند 30 دقیقه‌ای با شرایط تعیین شده زیر، برابر با 85/96% بدست آمد (غلظت اولیه رنگ = 10 میلی‌گرم در لیتر، غلظت H2O2 = 55/8 میلی مولار و دوز کاتالیست = 12/7 گرم در لیتر). مطالعه مکانیسم حذف رنگ و ترمودینامیک فرآیند، حاکی از آن بود که حذف رنگ به روی کاتالیست فرآیندی گرماگیر، خودبخود، مطلوب و فیزیکی است. کاتالیست¬های استفاده شده بدون احیا کردن در 10 چرخه تصفیه به طور مجدد به کار گرفته شدند که در این فرآیند، کاتالیست¬ها عملکرد قابل توجهی با دوام بالا (11% کاهش عمکرد) در جذب هم‌زمان و فرآیندهای فنتون ناهمگن نشان دادند.

Text of Note

Abstract: A novel catalyst was synthesized in a way that it could be applied in simultaneous adsorption and heterogeneous Fenton processes. The granulated Fe3O4/CuBDC@Cellulose nanocomposites were synthesized with a novel in-situ granulation method in a rotary autoclave reactor, and they were efficient in the removal of a detrimental trisazo dye, direct blue 71 (DB71). The catalysts were characterized by various analyses. In order to fulfill the expectation from the catalysts traits, many parameters were evaluated meticulously such as the effect of modification of Fe3O4 nanoparticles, the ratio of Fe3O4 to CuBDC in the nanocomposite, the stability of the catalyst, and diverse catalyst characterizations (SEM, EDX, FTIR, XRD, BET, XPS). The rotating speed of the autoclave was optimized by carrying out computational fluid dynamics (CFD) simulations; 60 rpm rotating speed was selected among the other ones to achieve catalysts that were more homogeneous. Moreover, the dye elimination process was conducted in a pilot fluidized bed reactor. The impacts of three diverse parameters on the removal efficiency were assessed by response surface method (RSM) to optimize them, 96.85% dye removal was achieved in a 30-min process (the initial DB71 concentration = 10 mg/L, the H2O2 concentration = 8.55 mM, and the catalyst dosage = 7.12 g/L). The study of the dye elimination mechanism and thermodynamics of the process indicated endothermic, spontaneous, favorable, and physical adsorption of DB71 on the catalysts. Reutilization of granulated catalysts at least for ten treatment cycles without regeneration process incorporating high and stable degradation efficiency (11% performance reduction), exhibited the exceeding performance of the highly durable well-designed catalysts in the simultaneous adsorption and heterogeneous Fenton processes.

Variant Title

Preparation of Cellulose and Metal-Organic Framework CuBDC as a Nanocomposite Material for Elimination of Organic Dye by Simultaneous Heterogeneous Fenton and Adsorption Processes

Entry Element

‏ابراهیمی فرشچی،

Part of Name Other than Entry Element

مهدی‏

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

‏اقدسی نیا،

Entry Element

‏رستم نیا،

Entry Element

سیلانپا،

Part of Name Other than Entry Element

‏حسن

Part of Name Other than Entry Element

‏صادق

Part of Name Other than Entry Element

‏میکا

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز