عنوان

فعالسازی و اصلاح مونت موریلونیت‮‭K۱۰‬ و بررسی تاثیر پارامترهای فعالسازی برمیزان جذب سطحی رنگ‮‭BR - Reactive Navy Blue SP‬بر روی آن

Number

‭۵۳۰۸پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

فعالسازی و اصلاح مونت موریلونیت‮‭K۱۰‬ و بررسی تاثیر پارامترهای فعالسازی برمیزان جذب سطحی رنگ‮‭BR - Reactive Navy Blue SP‬بر روی آن

First Statement of Responsibility

/فرشته رسولی

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز : دانشگاه تبریز ،دانشکده دانشکده شیمی ، گروه شیمی کاربردی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۳۰‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

شیمی کاربردی

Date of degree

‮‭۱۳۸۹/۱۱/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز : دانشگاه تبریز ،دانشکده دانشکده شیمی ، گروه شیمی کاربردی

Text of Note

مونت موریلونیت جزء کانی های رس اسمکتیت ‮‭۲:۱‬ لایه ای می باشد .ساختمان مونت موریلونیت از لایه هایی به ضخامت یک نانومتر تشکیل شده که شامل دو صفحه ی تتراهدرال و یک صفحه ی اکتاهدرال می باشد .ابعاد افقی لایه های این رس ها از ‮‭۳۰‬ نانومتر تا چندین میکرومتر تغییر می کنند که به نوع سیلیکات بستگی دارد .فرآیند فعالسازی نانورس شامل عملیات شیمیایی و فیزیکی می باشد که رفتار، خواص و همچنین ساختار آن را تغییر می دهد .نانورس به دلیل خاصیت آب دوستی ذاتی و جذب بالای رطوبت با مواد آلی سازگار نمی باشد .برای آب گریز کردن سطح آن، ایجاد تغییرات شیمیایی روی آن ضروری است .در نتیجه ی اصلاح نانورس ها، نانورس های آلی بدست می آیند که می توانند جاذبهای بسیار خوبی برای گونه های آلی بویژه مواد آلی کم محلول در آب بشمار بیایند در این پروژه مونت موریلونیت‮‭K۱۰) - K۱۰ (MMT‬ با اسید سولفوریک فعالسازی و با ستیل تری متیل آمونیوم برماید ‮‭(CTAB)‬ اصلاح شد و فرآیند فعالسازی‮‭K۱۰ - MMT‬ با استفاده از دو روش تاگوچی و رویه پاسخ بهینه سازی شد .شرایط بهینه با استفاده از روش تاگوچی برای بیشترین مقدار راندمان حذف رنگ، بصورت غلظت اسید‮‭۲-mol L‬ ‮‭۱‬، دمای واکنش فعالسازی ‮‭oC۵۰‬ و مدت زمان واکنش فعالسازی ‮‭۵/۲‬ ‮‭h‬ بدست آمد .با انجام آزمایش با شرایط بهینه ای که نرم افزار پیش بینی کرد، نتیجه ای بسیار قابل قبول بدست آمد بطوریکه راندمان حذف در این شرایط برابر ‮‭۲۱/۹۳‬ بود .همچنین شرایط بهینه با استفاده از روش رویه پاسخ عبارتند از غلظت اسید‮‭۵/۳-mol L‬ ‮‭۱‬، دما‮‭C۵۰‬ و مدت زمان واکنش .‮‭۵/۲‬ ‮‭h‬ بیشترین مقدار پیش بینی شده برای راندمان حذف رنگ با استفاده از مقادیر ادامه چکیده پایان نامه بهینه برای متغیرها معادل ‮‭۳۱/۹۲‬ بدست آمد .تاثیر پارامترهای فعالسازی) غلظت اسید، دما و مدت زمان (بر روی مساحت سطح ویژه‌صی نانورس مورد ارزیابی قرار گرفت که برای تعیین مساحت سطح ویژه‌صی ‮‭(SSA)‬ نانورس فعال اصلاح شده از تست استاندارد متیلن بلو استفاده شد .نتایج نشان دادند که بعد از فعالسازی نانورس در شرایط بهینه و اصلاح آن، مساحت سطح ویژه از ‮‭۲۳۴‬ تا ‮‭m۲ g ۶۹/۵۰۸‬ افزایش یافت‮‭K۱۰ -. MMT‬ فعال اصلاح شده با استفاده از تکنیک های‮‭FTIR‬ ،‮‭XRD‬ ، ‮‭SEM‬ و ‮‭TEM‬ مورد ارزیابی قرار گرفت .در این پروژه پارامترهای مؤثر بر فرایند جذب سطحی رنگ‮‭BR - Reactive Navy Blue SP‬بر روی‮‭K۱۰ - MMT‬ فعال اصلاح شده به روش ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفتند .مطالعات نشان دادند که در فرایند جذب سطحی به روش ناپیوسته، با افزایش مقدار مصرفی جاذب راندمان حذف افزایش می یابد .آزمایشها نشان دادند که جذب سطحی رنگ در =‮‭۲/۲ pH‬ بهتر از سایر ‮‭pH‬ های مورد بررسی می باشد و با افزایش ‮‭pH‬ راندمان حذف رنگ کاهش می یابد .در مورد اثر غلظت اولیه رنگ نیز مشاهده شد که با افزایش غلظت، میزان راندمان حذف کاهش می یابد .از بین مدلهای سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم و نفوذ درون ذره ای که برای ارزیابی داده های سینتیکی مورد بررسی قرار گرفتند، داده های تجربی مربوط به جذب سطحی این آلاینده مطابقت بیشتری با مدل سینتیکی شبه درجه دوم داشتند .همچنین در این کار ایزوترمهای جذبی در دماهای‮‭۲۸‬ ، ‮‭۴۵‬ و ‮‭oC ۵۵‬ توسط مدلهای لانگمویر، فروندلیچ، تمکین،‮‭Teller (BET) -Emmett- Brunauer‬و‮‭Radushkevich -R) Dubinin- (D‬مورد بررسی قرار گرفتند .مطالعات نشان داد ایزوترم لانگمویر بیشترین مطابقت را در هر سه دمای‮‭۲۸‬ ، ‮‭۴۵‬ و ‮‭oC ۵۵‬ نشان می دهد .به منظور مشخص شدن قابلیت اجرایی و ماهیت فرایند جذب، پارامترهای ترمودینامیکی مطالعه شدند که تغییرات انرژی آزاد گیبس استاندارد ‮‭(Go)‬ درمحدوده دمایی‮‭۲۸ -oC ۵۵‬با مقادیر‮‭۳۷/۴۲۴۶‬ - تا‮‭۱ ۶/۱۶۲۵۵- kJ mol‬-، تغییر آنتالپی ‮‭(Ho)‬ برابر با‮‭۲۵/۹ - kJ mol‬ ‮‭۱‬و تغییر آنتروپی ‮‭(So)‬ برابر با‮‭۳۴/۷۴ -۱ K- J mol‬ ‮‭۱‬بدست آمدند

Text of Note

Montmorillonite is a 2:1 layered smectite clay mineral. Their crystal structure consists of layers made up of two tetrahedral sheets and an octahedral sheet. The layer thickness is around 1 nm, and the lateral dimensions of these layers may vary from 30 nm to several microns or larger, depending on the particular layered silicate. Acid activation of nanoclays is an important process for modifying their physical and chemical properties. Nanoclays are hydrophilic in nature. This leads to the incompatibility of the clay with most of the organic components. As a result of modification of nanoclays, they become an excellent adsorbent for poorly water-soluble organic species. In this study, Montmorillonite K10 (MMT- K10) was activated by sulfuric acid and modified by cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). The adsorption of Reactive Navy Blue SP-BR on prepared nanoclay was investigated through a batch process. In the present work, the taguchi design and the central composite design (CCD) have been applied to the optimization of activation process of nanoclay. he optimization results showed that maximum decolorization efficiency for tagochi design was achieved at the optimum conditions of activation: temperature 50 C, acid concentration 2 mol L-1 and contact time 2.5 h. According to CCD method the optimum conditions of activation were: temperature 50 C, acid concentration 3 mol L-1 and contact time 2.5 h. The effect of activation parameters (acid concentration, temperature and contact time) on the specific surface area (SSA) of activated and modified nanoclay was studied. The Specific surface area of nanoclay was determined by Methylene blue standard method. The results revealed that after activation in the optimum conditions and The Rest of the Abstract modification, the specific surface area increased from 234 to 508.69 m2 g-1. The activated and modified MMT- K10 was analyzed by FTIR, XRD, SEM and TEM techniques. Also the effect of parameters such as pH, adsorbent dosage and initial dye concentration on the adsorption of Reactive Navy Blue SP-BR onto activated and modified MMT- K10 was studied. The results showed that the adsorption of Reactive Navy Blue SP-BR increased with increasing adsorbent dosage. But, when the initial dye concentration was increased the removal efficiency of dye decreased. The maximum Reactive Navy Blue SP-BR removal was observed at acidic pH 2.2 and the removal efficiency of dye decreased with increasing pH Adsorption kinetic data were modeled using the pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion models. The results indicated that the second-order model best describes adsorption kinetic data. The experimental equilibrium adsorption data was tested for Langmuir, Freundlich, Brunauer-Emmett-Teller (BET), Temkin and Dubinin-Radushkevich (D-R) equations at 28, 45 and 55 oC. Results indicated that the data were better fitted to the Langmuir isotherm. In addition, various thermodynamic parameters such as ?Go, ?Ho and ?So were calculated. Values of ?Go varied from -4246.37 to -16255.6 kJ mol-1 in temperature range 28-55 oC. Values of ?Ho and ?So were 9.25 kJ mol-1 and 74.34 J mol-1 K-1, respectively

Nanoclay

Montmorillonite K10

Activation

Modification

Specific Surface Area

Reactive Navy Blue SP-BR

Adsorption

Kinetic modeling

Thermodynamic

Isotherm

رسولی، فرشته

عابر،سهیل، استادراهنما

سالاری، داریوش، استادمشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی