-
شماره ركورد
31790
-
پديد آورنده
زهرا لطفعلي زاده
-
عنوان
بررسي عوامل موثر بر ساخت جاذب كامپوزيتي بر پايه سلولز حاصل از ضايعات ذرت
-
مقطع تحصيلي
ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي-جداسازي
-
سال تحصيل
1400
-
تاريخ دفاع
1403/6/28
-
استاد راهنما
دكتر رضا نوروزبيگي
-
استاد مشاور
-
-
دانشكده
مهندسي شيمي
-
چكيده
در اين مطالعه، آئروژلهاي مبتني بر سلولز از پوسته ذرت سنتز شدند و به عنوان جاذب در حذف رنگ قرمز كنگو از آب ارزيابي شدند. سلولز از پوسته ذرت استخراج شد و متعاقباً در يك سيستم اوره/NaOH حل شد. بوراكس به عنوان يك اتصالدهنده عرضي استفاده شد و دو نوع جزء كامپوزيتشونده، نانو آلومينا و بيوچار، در ماتريس آئروژل گنجانده شدند تا اثرات آنها بر خواص ساختاري و جذبي بررسي شود. تاثير نسبت بوراكس/سلولز (1:1 و 3:1)، نوع جزء كامپوزيتشونده (نانو آلومينا، بيوچار)، و درصد جزء كامپوزيت شونده (2% و 8%) بر بازده حذف رنگ مورد بررسي قرار گرفت. مشخص شد كه در حضور مقدار ثابتي از نانوآلومينا و بيوچار با افزايش نسبت بوراكس به سلولز از 1:1 به 3:1 بازده حذف رنگ به ترتيب 3.25% و 24.4% كاهش مييابد. علاوه بر اين، آئروژل حاوي 2 درصد نانو آلومينا بالاترين ظرفيت جذب را نشان داد(94.08%)، در حالي كه آئروژل حاوي 8 درصد بيوچار بازده حذف رنگ بهتري (93.5%) نسبت به نمونه حاوي 2 درصد بيوچار داشت(91.08%). ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) تخلخل بيشتري را در آئروژلهاي كامپوزيتي حاوي نانو آلومينا و بيوچار در مقايسه با آئروژل شاهد نشان داد. آئروژل سلولزي حاوي 8 درصد بيوچار به دليل بازده حذف كارآمد (93.5%) و دسترسي آسانتر با تخلخل بالا (96.8%) و چگالي كم (g/cm³ 0.054) براي آزمايشهاي جذب انتخاب شد. آناليز BET ساختار متخلخل با متوسط قطر حفرات برابر nm 53.108 و سطح ويژه (SBET) m2/g 3.84 را نشان داد. آزمايشات جذب نشان داد كه تعادل جذب پس از 7 ساعت به دست آمد و ظرفيت جذب با افزايش دما كاهش يافت كه نشاندهنده مكانيزم گرمازاي جذب است. همچنين ظرفيت جذب با افرايش غلظت اوليه محلول رنگ به دليل در دسترس بودن بيشتر مولكولهاي رنگ افزايش يافت. دادههاي تجربي با مدل ايزوترم لانگموير با حداكثر ظرفيت جذب ( 36.92mg/g =qm) به بهترين وجه توصيف شد. مطالعات سينتيكي نشان داد كه جذب از مدل شبه مرتبه دوم پيروي ميكند. تجزيه و تحليل ترموديناميكي تأييد كرد كه فرآيند جذب گرمازا بودهاست. همچنين تغيير آنتروپي مثبت (ΔS> 0) و انرژي آزاد گيبس منفي (ΔG <0)، نشان دهنده خودبهخودي بودن فرآيند است.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1403/10/11
-
عنوان به انگليسي
Affecting parameters on cellulose based composite adsorbent derived from corn residues
-
تاريخ بهره برداري
9/18/2025 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
زهرا لطفعلي زاده
-
چكيده به لاتين
In this study, cellulose-based aerogels were synthesized from corn husk and evaluated as an adsorbent for their efficiency in removing Congo Red dye from aqueous solutions. Cellulose was extracted from corn husks and subsequently dissolved in a NaOH/Urea system. Borax was employed as a crosslinker, while two types of composite components, nano alumina and biochar, were incorporated into the aerogel matrix to investigate their effects on the structural and adsorption properties. The impact of the borax/cellulose ratio (1:1 and 3:1), type of composite component (nano alumina, biochar), and percentage of composite component (2% and 8%) on dye removal efficiency was studied. It was found that in the presence of a constant amount of nano alumina and biochar, the dye removal efficiency decreases by 3.25% and 4.42%, respectively, by increasing the ratio of borax to cellulose from 1:1 to 3:1. In addition, the aerogel containing 2% nano alumina showed the highest absorption capacity (94.08%), while the aerogel containing 8% biochar had a better color efficiency (93.5%) than the sample containing 2% biochar (91.08%). Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) revealed increased porosity in composite aerogels containing nano alumina and biochar compared to the blank aerogel. Cellulose aerogel contained 8% biochar was selected for further adsorption tests due to its efficient removal efficiency (93.5%) and easier accessibility with high porosity (96.8%) and low density (0.054 g/cm³). Brunauer–Emmett–Teller (BET) analysis indicated a porous structure with an average pore diameter of 53.108 nm and specific surface area (SBET) of 3.84 m2/g. Adsorption experiments demonstrated that equilibrium was reached after 7 hours, and adsorption capacity decreased with increasing temperature, suggesting exothermic behavior. Optimal adsorption occurred at pH 7, and the adsorption capacity increased with higher dye concentrations due to the availability of more dye molecules. The experimental data were best described by the Langmuir isotherm model, with a maximum adsorption capacity (qm) of 36.92 mg/g. Kinetic studies indicated that the adsorption followed a pseudo-second-order model. Thermodynamic analysis confirmed that the adsorption process was exothermic, with positive entropy change (ΔS > 0) and negative Gibbs free energy (ΔG < 0), indicating spontaneity of the process.
-
كليدواژه هاي فارسي
آئروژل , قرمز كنگو , جذب سطحي , ضايعات ذرت , كامپوزيت
-
كليدواژه هاي لاتين
aerogel , Congo red , adsorption , Corn residue , composite
-
Author
Zahra Lotfalizade
-
SuperVisor
Dr. Reza Norouzbeigi
-
لينک به اين مدرک :