19868

۱۹۸۶۸

حذف نيترات از منابع آبي با استفاده از نانوكامپوزيت كيتوسان-زئوليت

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه

95-96

۱۳۹۷/۷/۳

دكتر منصور انبياء

شيمي

در اين تحقيق، از كامپوزيت هاي نانوكيتوسان-كلينوپتيلوليت اصلاح نشده، نانوكيتوسان- كلينوپتيلوليت اصلاح شده توسط هيدروكلريك اسيد و كامپوزيت نانوكيتوسان- كلينوپتيلوليت عاملدار شده با پنتا اتيلن هگزا آمين براي حذف يون نيترات از محيط هاي آبي استفاده شده است. خواص ساختاري نانوكامپوزيت ها با استفاده از پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، اسپكتروسكوپي زير قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، تجزيه و تحليل وزن سنجي حرارتي (TGA) و تجزيه و تحليل جذب-واجذب N2 مورد بررسي قرار گرفت. بيشترين ظرفيت جذب براي نانوكيتوسان-زئوليت اصلاح نشده، نانوكيتوسان-زئوليت اصلاح شده توسط هيدروكلريك اسيد و نانوكامپوزيت اصلاح شده با پنتا اتيلن هگزا آمين به ترتيب 18ر185، 27ر227 و 77ر277 ميلي‌گرم بر گرم بدست آمد. اثر پارامترهاي مختلف بر حذف نيترات مانند اصلاح شيميايي، زمان تماس، غلظت اوليه، pH محلول، مقدار جاذب و اثر يون هاي مزاحم مورد مطالعه قرار گرفت. داده هاي ايزوترم‌هاي جذب مانند لانگموير، فروندليچ و دوبينيين-رادوشكويچ براي تعيين ماهيت جذب و داده هاي سينتيك نيز با استفاده از سه مدل سينتيك شبه درجه اول، شبه درجه دوم و نفوذ درون ذره اي، مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. مطالعات پارامترهاي ترموديناميكي نشان داد كه طبيعت جذب نيترات توسط نانوكامپوزيت هاي سنتز شده به صورت خود به خود است. فرآيند واجذب جاذب هاي سنتز شده با محلول سود انجام شد. نتايج تجربي نشان داد كه جذب نيترات از محلول هاي آبي توسط نانوكامپوزيت ها بسيار سريع و قابل توجه بود و اين نشان مي دهد كه جاذب هاي سنتز شده مي تواند گزينه اي ايده‌آل براي حذف نيترات از محيط‌هاي آبي باشد.

1397/10/09

Nitrate removal from aqueous solutions using chitosan-zeolite nanocomposite

9/25/2019 12:00:00 AM

In this study, nanochitosan/clinoptilolite composite, activated by hydrochloric acid and nanocomposite functionalization with pentaethylenehexamine has been used to removal of nitrate ions (NO_3^-) from aqueous media. The structural order and textural properties of the nanocomposite were studied by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA) and N2 adsorption–desorption analysis. The prepared nanocomposite functionalization with pentaethylenehexamine composite possess enhanced NO_3^- adsorption capacity of 277.77 mg/g than nanocomposite activated by hydrochloric acid and nanochitosan/clinoptilolite composite were found to be 227.27 and 185.18 mg/g, respectively. The effects of different parameters on the removal of NO_3^- such as chemical modification, contact time, initial concentration, adsorbent dose solution pH and co-anions were studied in detail. The equilibrium data are fitted into Langmuir, Freundlich and Dubinin–Radushkevich (D–R) equations to determine the correlation between the isotherm models and experimental data. The experimental data were also analyzed using three most common kinetic models, namely first- and second-order and intra particle diffusion. Thermodynamic parameters studies revealed that the nature of adsorption NO_3^- by nanocomposites synthesized is spontaneous and exothermic. Desorption process was carried out with NaOH and proven it was an effective agent in the discharge of NO_3^-. The experimental results indicated that NO_3^- was adsorbed from aqueous solutions efficiently and quickly by the nanocomposites synthesized, suggesting that CS/Clino@PEHA, Nano-CS/Clino@H and Nano-CS/Clino can be ideal candidates for removing NO_3^- from wastewater.