سنتز غشای زئولیتی MFI مزومتخلخل برای حذف یون فلزات سنگین از آب
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Synthesis of Mesoporous MFI Zeolite Membrane for Removal of Heavy Metal Ions from Water
نام نخستين پديدآور
/ایرج جنگی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۵ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی شیمی- فرآیندهای جداسازی
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۰۷/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
آب توسط موادی که از طبیعت یا صنعت وارد آن میشوند آلوده میگردد .از جمله موادی که باعث آلودگیهای بسیار خطرناک میشوند، یون فلزات سنگین میباشد .برای جداسازی یون فلزات سنگین از آب روشهای متعددی گزارش شده است .یکی از آنها فناوری نوین جداسازی غشایی میباشد .از بین غشاهای موجود، غشای زئولیتی MFI پتانسیل بالایی را برای حذف یون فلزات سنگین از آب دارد، ولی بر اساس تحقیقات انجام شده عبوردهی این غشا با توجه به میکرومتخلخل بودن حفرات آن پایین است .در نتیجه افزایش اندازهی حفرات این نوع زئولیت میتواند کمک شایانی در جهت افزایش عبوردهی آب داشته باشد .در این پژوهش، در مرحله اول زئولیت MFI با استفاده از TPABr و TBABr به عنوان سنتز شد و آنالیزهایXRD ، SEM و BET جهت شناسایی پودر های زئولیتی سنتز شده انجام شد .برای سنتز زئولیت با قالبTPABr ، از چندین ترکیب درصد مولی استفاده شد .آنالیزهای XRD و SEM نشان دادند زئولیت سنتز شده با قالب TPABr در دمایC ۱۷۰ و مقدار نسبت مولی ۰/۲ دارای بلورینگی بهتری میباشد .پودر زئولیت MFI با قالب TBABr در دمایC ۱۷۰ سنتز نشد .برای سنتز کردن پودر زئولیت MFI با این قالب دما تغییر داده شد و پودر زئولیتی MFI در دمایC ۱۴۰ با مقدار نسبت مولی ۰/۲ با موفقیت سنتز گردید .مقایسه آنالیز BET این دو پودر نشان میدهد که زئولیت MFI سنتز شده با قالب TBABr نسبت به زئولیت MFI سنتز شده با قالب TPABr دارای تخلخل مزو بیشتری است .در ادامه، برای توزیع حفرات بهتر و افزایش بار سطحی زئولیت سنتز شده، پودر زئولیت MFI با استفاده از قالب مزومتخلخل کننده-۲[+[Ni(EDTA)۲( ] [ Tکه در اینجاT ، + TPAیا + TBA)سنتز شد .آنالیزهایXRD ، EDX و BET جهت شناسایی پودرهای زئولیتی سنتز شده انجام شد .برای وارد کردن یون نیکل به ساختار زئولیت MFI از دماهای مختلفی استفاده شد .آنالیز XRD نشان داد پودر زئولیت MFI با استفاده از قالب + TBAدر دمایC ۱۵۵وC ۱۴۰ با موفقیت سنتز شده است .آنالیز EDX نشان داد که نیکل وارد شده به ساختار زئولیت در دمایC ۱۵۵ بیشتر است و حدود ۱/۰۸ درصد وزنی میباشد .همچنین نتایج آنالیز BET نشان داد که پودر زئولیتی سنتز شده در دمایC ۱۵۵ دارای سطح ویژهm ۲g-۱۸۰/۱۹۵ و حجم حفرات مزوcm۲g-۱ ۰/۰۵۸۶ میباشد که نسبت به پودر زئولیتی سنتز شده در دمایC ۱۴۰ مزومتخلخلتر میباشد.
متن يادداشت
Water is polluted by substances that enter from nature or industry. The substances that cause very dangerous and problematic contaminants are heavy metal ions. Several methods have been reported for the separation of heavy metal ions from water. One of them is the new technology of membrane separation. Among the membranes, the MFI zeolite membrane has a high potential for removing heavy metal ions from water, but according to studies, the water permeance of this membrane is low due to the micro-porosity of its cavities. Therefore, increasing the size of cavities of this type of zeolite can be a great help to increase water permeance. In this study, in the first stage, MFI zeolite was synthesized using TPABr and TBABr as template. The XRD, SEM, and BET analyzes were carried out to characterize the synthesized zeolite powders. Several combinations of the molar ratio were used to synthesis of MFI zeolite with TPABr as template. XRD and SEM analyzes showed that the zeolite synthesized with TPABr at 170C and the molar ratio of 0.2 had better crystallinity. The MFI Zeolite powder was not synthesized with the TBABr as template at 170C. To synthesize the MFI zeolite with this template, the temperature was changed and MFI zeolite powder was successfully synthesized at 140 C with the molar ratio of 0.2. Comparing the BET analysis of these two powders is shown that the synthesized MFI zeolite with TBABr has more mesoporosity than the synthesized MFI zeolite with TPABr. Then, to have a better distribution of the cavities and increase the synthesized zeolite charge, MFI zeolite powder was synthesized using the mesoporous template [Ni (EDTA)] 2+ T2-] [(here T, TPA+ or TBA+). XRD, EDX, and BET analyzes were carried out to characterize the synthesized zeolite powders. Different temperatures were applied to enter the nickel ions into the MFI zeolite structure. The XRD analysis showed that the MFI zeolite powder was successfully synthesized using TBA+ template at 155C and 140C. The EDX analysis showed that nickel introduced into the zeolite structure at 155C is higher, and is about 1.08 wt . Also, the BET analysis showed that the zeolite powder synthesized at 155C has a specific surface area of 180.195 m2g-1 and the volume of mesoporous cavities is 0.0586 cm2g-1, which is higher than the powder synthesized at 140C. The mesoporous MFI zeolite membrane was synthesized via the same method used to synthesize the mesoporous MFI zeolite powder for removing the heavy metal ions from water. The synthesized mesoporous zeolite membrane was characterized using XRD, SEM, and nitrogen gas permeation analyzes. The results of XRD and SEM analyzes showed that the synthesized zeolite membrane is MFI, also the results of the nitrogen gas permeation test showed that the synthesized mesoporous MFI zeolite membrane is approximately defect free. The separation performance of the synthesized membrane was tested using a water permeation test system at different pressures. The results showed that at the pressure of 6 bar, the flux of deionized water is 34.8 L/m2.h. The metal ions concentration of the permeated water was investigated using atomic absorption spectrometry analysis. The results of this analysis showed that the ion rejection for Fe2+, Cd2+, and Ni2+ metals is 99.4, 99.8, and 67.2 at the pressure of 8 bar, respectively. In this study, the effect of hydrated metal ion diameter and feed pressure was investigated. With increasing the hydrated ion diameter, ion rejection increases, and also with increasing feed pressure, metal ion rejection increases, which can be due to the high surface charge of the membrane
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Synthesis of Mesoporous MFI Zeolite Membrane for Removal of Heavy Metal Ions from Water
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
موضوع مستند نشده
یون فلزات سنگین
موضوع مستند نشده
جداسازی غشایی
موضوع مستند نشده
غشای زئولیتی مزومتخلخل MFI
اصطلاحهای موضوعی کنترل نشده
اصطلاح موضوعی
Heavy metal ions; Membrane separation; Mesoporous MFI zeolite membrane