21164

۲۱۱۶۴

اثر حضور نانوذرات بر روي عملكرد غشاي مايع تثبيت‌شده در حذف رنگ سبز مالاشيت (MG)

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

۱۳۹۵

۱۳۹۸/۳/۸

دكتر احمد رهبر - دكتر تورج محمدي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

با پيشرفت تكنولوژي و نياز روز افزون به محيط‌زيستي عاري از هرگونه آلودگي، سيستم‌هاي جداسازي هر روزه با پيشرفت‌هاي چشم‌گيري روبرو بوده‌اند. يكي از بزرگترين اهداف در طراحي اين سيستم‌ها، بازدهي بالا، گزينش پذيري مطلوب و مصرف انرژي كم بوده است. در سال‌هاي اخير استفاده از فرايندهاي غشايي به ويژه غشاي مايع تثبيت‌شده (SLM) براي جداسازي آلايندها از محلول‌هاي آبي مورد استفاده قرار گرفته است. در كار حاضر استخراج رنگ كاتيوني سبز مالاشيت از محيط آبي به روش غشاي مايع تثبيت شده بر پايه روش طراحي آزمايش سطح پاسخ مورد مطالعه قرار گرفت. 2-اتيل هگزيل فسفات (مخلوطي از استرها) (D2EHPA/M2EHPA) به عنوان حامل، روغن آفتابگردان به عنوان رقيق‌كننده و استيك اسيد به عنوان فاز پذيرنده مورد استفاده قرار گرفته است. ابتدا تاثير پارامترهاي عملياتي بر روي درصد استخراج از جمله: pH فاز خوراك، غلظت اوليه‌ خوراك، غلظت حامل، غلظت اسيد در فاز پذيرنده مورد بررسي قرار گرفته و بهينه شدند. شرايط بهينه براي استخراج رنگ سبز مالاشيت در فرايند SLM در pH فاز خوراك 10، غلظت اوليه‌ خوراك mg/L 135، غلظت حامل %V/V 22، غلظت استيك اسيد M 6/0 و سرعت همزن rpm 600 در مدت زمان h 10 به دست آمد. تحت شرايط درصد استخراج رنگ سبز مالاشيت و پايداري سيستم، به ترتيب 154/93 % و h 40 اندازه گيري شد. در ادامه اين كار، اثر حضور نانوذرات آبدوست TiO2 و آبگريز SiO2 در غلظت‌هاي مختلف در مايع غشا بر روي درصد استخراج و پايداري سيستم مورد مطالعه قرار گرفت. نانوذرات آبگريز SiO2 موجب بهبود عملكرد سيستم شده و با بارگذاري تا mg/mL 5 در فاز آلي غشا درصد استخراج و پايداري سيستم را، به ترتيب به 070/99 % و h 70 افزايش داده است. واژه‌هاي كليدي: غشاي مايع تثبيت‌شده، سبزمالاشيت، طراحي آزمايش، رنگ، نانوذره

1398/07/16

Effect of the presence of Nanoparticles on the performance of SLM at the removal of Malachite Green

10/8/2019 12:00:00 AM

Due to technological progress and need of people to an environment without any pollution, the separation systems are continually in progress. Achieve high efficiency, desirable selectivity and low power consuming are the main goals of designing these systems. In recent years, the use of supported liquid membrane (SLM) has been highly considered In order to remove pollutants from aqueous solutions. In the present investigation, the extraction of Malachite Green (MG) dye from aqueous environment was studied by using supported liquid membrane based on experimental design. D2EHPA/M2EHPA, sunflower oil and acetic acid are used as carrier, Diluent and strip phases, respectively. The influence of operating parameter (feed pH, feed concentration, carrier concentration and acid concentration on strip phase) on extraction percentage was studied and optimized. The optimum condition in order to Extraction of MG dye is determined in feed pH 10, initial concentration 135 mg/l, carrier concentration 22% V/V, acetic acid concentration 6 M and agitator speed 600 rpm at 10 hours. Under these circumstances, the extraction percentage of the malachite green dye and system stability are measured 93.154% and 40 h, respectively. Furthermore, the influence of presence of hydrophilic Tio2 and hydrophobic Sio2 nanoparticles at different concentration in the membrane on the extraction percentage and system stability are investigated. Hydrophobic Sio2 nanoparticles cause to improve the system performance. By using 5 mg/ml at organic membrane phase the extraction percentage and system stability increased to 99.07% and 70 hours, respectively. Keywords: liquid membrane supported, Malachite Green, Experiment design, dye, Nanoparticle.