19571

۱۹۵۷۱

سنتز نانوجاذب زئوليتي موردنيت جهت حذف و يا كاهش فلزات سنگين و آمونياك از پساب

كارشناسي ارشد

نانوشيمي

۹۴-۹۷

۱۳۹۷/۰۲/۱۸

دكتر منصور انبياء

شيمي

در مطالعه پيش¬رو، انواع آلاينده¬هاي آبي و پيامدهاي سوء آن بر محيط زيست و موجودات زنده مطالعه و يون¬هاي آمونيوم و فلزات سنگين سرب، روي و كادميوم به عنوان آلاينده¬هاي مخرب انتخاب و ميزان كاهش يون¬هاي مذكور مورد بررسي قرار گرفته¬اند. براي اين منظور، نانو جاذب زئوليتي موردنيت با استفاده از دو پيش¬ماده سيليكاتي سيليكاژل و نانو سيليس كلوئيدي تحت شرايط هيدروترمال سنتز گرديد. از ميان دو جاذب سنتز شده، سيليس كلوئيدي به دليل مقرون به صرفه بودن به عنوان پيش ماده برگزيده انتخاب گرديد. جاذب¬ سنتز شده با روش¬هاي شناسايي معمول مانند روش جذب- واجذب نيتروژن (BET)، پراش اشعه ايكس (XRD)، اسپكتروسكوپي زيرقرمز تبديل فوريه (FT-IR) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) شناسايي شد. پارامترهاي مؤثر بر فرآيند جذب يون¬هاي آلاينده از قبيل زمان، pH، مقدار جاذب و غلظت اوليه محلول مورد مطالعه قرار گرفتند. ميزان كارايي كاهش آلاينده¬ها توسط جاذب در محلولي با غلظت 30 و 10 ميلي¬گرم بر ليتر به ترتيب از يون¬هاي آمونيوم و فلزات سنگين بررسي شد و در نهايت مشخص گرديد كه جاذب مورد نظر آمونيوم، سرب، روي و كادميوم را به ترتيب 87ر99 %، 98ر89%، 71ر99% و 100% از محلول ذكر شده را كاهش داده است. به منظور بررسي نتايج حاصل از فرآيند جذب، مدل¬هاي جذبي لانگموير و فرندليچ مورد استفاده قرار گرفتند. ضرايب همبستگي نشان دادند كه جذب بر روي نانو جاذب موردنيت براي فلزات سنگين با ايزوترم لانگموير و براي آمونيوم با ايزوترم فرندليچ مطابقت بيشتري داشت. همچنين داده¬هاي آزمايش با استفاده از مدل¬هاي سينتيكي مرتبه اول و شبه مرتبه دوم مورد بررسي قرار گرفت و معادله¬ي شبه مرتبه دوم، همبستگي بهتري با داده¬هاي جذب داشت. كلمات كليدي: يون¬هاي فلزات سنگين، يون¬ آمونيوم، زئوليت، موردنيت، ايزوترم¬هاي لانگموير و فرندليچ

1397/07/30

Synthesis of mordenite nanozeolite for removal or reduction of heavy metals and ammonia from wastewater

10/22/2018 12:00:00 AM

In this study, various pollutants and their adverse effects on the environment and living organisms have been studied, and ammonium ions and heavy metals like lead, zinc and cadmium have been selected as destructive contaminants. For this purpose, nano-mordenite was synthesized using colloidal nano silica as a silica Precursor and under hydrothermal conditions. The synthesized adsorbent identification by methods such as BET, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform spectroscopy (FT-IR), and scanning electron microscopy (SEM). Methods for removing and reducing pollutants were studied and the effective parameters on the process of adsorption of pollutant ions such as time, pH, adsorbent amount and initial concentration of the solution were studied. The efficiency of reducing the pollutants by adsorbent in a solution of 30 and 10 mg/l was investigated, respectively, from ammonia and heavy metals. Finally, it was determined that the efficiency of adsorbent for ammonia, lead, zinc and cadmium was 99.87, 89.98, 99.71 and 100, respectively. In order to evaluate the results of the absorption process, Langmuir and Freundlich adsorption isotherms were used and correlation coefficients confirmed that adsorption on nano mordenite was more compatible with Langmuir isotherm for heavy metals and with Freundlich isotherm for ammonia. The experimental data were also analyzed using first and second order kinetic models. The second-order equation has a better correlation with absorption data. Keywords: Heavy metals, Ammonia, Zeolite, Langmuir and Freundlich isotherms