عنوان

اصلاح کربن فعال حاصل از لوفا سیلیندريکا توسط نانوذرات مغناطیسی در کامپوزيت‌های بر پايه پلیمر زيستی حاوی آنها برای حذف رنگ‌های کاتیونی از محلول‌های آبی

شماره

پ۲۶۷۸۸

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

اصلاح کربن فعال حاصل از لوفا سیلیندريکا توسط نانوذرات مغناطیسی در کامپوزيت‌های بر پايه پلیمر زيستی حاوی آنها برای حذف رنگ‌های کاتیونی از محلول‌های آبی

نام نخستين پديدآور

بهارک فخیمی نجفی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

مهندسی شیمی و نفت

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۱

نام خاص و کميت اثر

۹۰ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی شیمی گرایش پلیمر

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۱/۰۱/۲۳

متن يادداشت

در پژوهش حاضر، از پلیمر زیستی لوفا سیلیندریکا، کربن (CL) تهیه شد. کربن تهیه شده به روش هم‌رسوبی و با استفاده از نانوذرات مغناطیسی Fe3O4، اصلاح سطحی گردید تا کامپوزیت مغناطیسی (CL-Fe3O4) تشکیل شود. در ادامه به منظور بهبود عملکرد جذبی، کربن و کامپوزیت مغناطیسی تهیه شده بعنوان پرکننده در ساختار هیدروژل‌های برپایه کربوکسی متیل سلولز پیوندی با مونومر آکریل‌آمید مورد استفاده قرار گرفت. ارزیابی ساختار و مورفولوژی سطح و هم¬چنین تعیین مقدار جذب¬¬¬شده رنگزاهای کاتیونی ، با استفاده از آنالیزهای طیف¬سنجی مادون قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)، مغناطیس سنجی ارتعاشی (VSM) و طیف¬سنجی UV-Vis انجام شد. تأثیر پارامترهای pH، دما، زمان تماس، دوز جاذب و غلظت اولیه یون¬های آلاینده بر بازدهی فرایند جذب سطحی با استفاده از جاذب‌های سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین میزان جذب مجزای رنگزاهای متیلن بلو و متیل ویولت در pH برابر با 9، دمای C25، دوز جاذب 5/1 گرم بر لیتر، غلظت اولیه آلاینده 10 میلی‌گرم بر لیتر و زمان تماس 60 دقیقه اتفاق افتاد. میزان حذف یون‌های آلاینده و ماکزیمم ظرفیت جذب در شرایط بهینه مذکور برای نمونه‌های هیدروژل کوپلیمری (CMC-g-poly(AAm))، هیدروژل کامپوزیتی (CMC-g-poly(AAm)/CL) و هیدروژل نانوکامپوزیتی (CMC-g-poly(AAm)/CL-Fe3O4) به ترتیب در حذف مجزا رنگزا متیلن بلو برابر با 11/83، 89/92 و 01/95 درصد و 56/34، 96/35 و 55/36 میلی‌گرم بر گرم، در حذف مجزا رنگزا متیل ویولت برابر با 09/76، 91/85 و 11/90 درصد و 83/27، 34/32 و 9/33 میلی‌گرم بر گرم و در حذف همزمان رنگزاها، میزان حذف متیلن بلو برابر با 96/66، 48/76 و 02/80 درصد و 52/16، 24 و 72/25 میلی‌گرم بر گرم و میزان حذف رنگزا متیل ویولت برابر با 04/60، 91/69 و 28/75 درصد و 72/14، 89/19 و 59/21 میلی‌گرم بر گرم بدست آمد. مطالعات سینتیکی نشان داد که مدل سینتیکی شبه‌درجه دوم و مدل ایزوترم لانگمویر با داده‌های تجربی جذب نمونه‌های هیدروژلی تطابق بهتری داشت. مطالعات ترمودینامیکی نشان داد که فرایند جذب به صورت خودبخودی و گرمازا بوده‌است. به منظور بررسی قابلیت استفاده مجدد از جاذب‌های سنتز شده، عملکرد جذبی آنها در چرخه¬های متوالی جذب/ واجذب مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که پس از 6 چرخه متوالی کاهش قابل توجهی در بازده جذب جاذب‌های سنتز شده رخ نداد

متن يادداشت

In the present study, carbon (CL) was prepared from the biopolymer of Luffa Cylindrica. The carbon prepared by the co-precipitation method was surface modified using Fe3O4 magnetic nanoparticles to form a magnetic composite (CL-Fe3O4). Then, in order to improve the adsorption performance, carbon and magnetic composite were used as filler in the structure of carboxymethyl cellulose-g-poly acrylamide-based hydrogels (CMC-g-poly(AAm)). Evaluation of surface structure and morphology as well as determination of adsorbed cationic dyes using infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), vibration magnetometry (VSM), and UV-visible spectroscopy was performed. The effect of pH, temperature, contact time, adsorbent dose, and initial concentration of contaminant ions on the efficiency of the adsorption process was investigated using the synthesized adsorbents. The maximum adsorption of methylene blue and methyl violet dyes occurred at pH of 9, temperature of 25°C, adsorbent dose of 2g/L, initial concentration of contaminant 10 mg/L, and contact time of 60 minutes. The maximum removal rate of contaminant ions and maximum adsorption capacity under the optimal conditions for the samples of hydrogels (CMC-g-poly(AAm)), composite hydrogels (CMC-g-poly(AAm)/CL), and nanocomposite hydrogels (CMC-g-poly(AAm)/ CL-Fe3O4), respectively in the separate removal of methylene blue dye equal to 83.11, 92.89 and 95.01 percent and 34.56, 35.96 and 36.55 mg/g, in the separate removal of methyl violet dye equal to 76.09, 85.91 and 90.11% and 27.83, 32.34 and 33.9 mg/g and in simultaneous removal of dyes, the removal rate of methylene blue is 66.96, 76.48 and 80.02% and 16.52, 24 and 25.72 mg/g and Methyl violet dye removal rates were 60.04, 69.91 and 75.28% and 14.72, 19.89 and 21.59 mg/g, respectively. Kinetic studies showed that the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model were more consistent with the experimental data on the adsorption of hydrogel samples. Thermodynamic studies showed that the adsorption process is spontaneous and exothermic. In order to evaluate the reusability of the synthesized adsorbents, their absorption performance in successive adsorption/desorption cycles was evaluated and it was found that after 6 consecutive cycles, there was no significant reduction in the adsorption efficiency of the synthesized adsorbents

عنوان گونه گون

Modification of activated carbon obtained from Luffa Cylindrica by magnetic nanoparticles in composites based on biopolymer containing them for removal of cationic dyes from aqueous solutions

عنصر شناسه اي

‏فخیمی نجفی،

ساير عناصر نام

‏‏بهارک

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏پیغمبردوست،

عنصر شناسه اي

‏عظیمی زنوزی،

ساير عناصر نام

‏‏سید جمال الدین

ساير عناصر نام

‏حمیدرضا

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏تبریز