شماره ركورد
33511
پديد آورنده
حسين پازوكي
عنوان
حذف و كاهش آلاينده¬هاي فاز آبي توسط زئوليتهاي موردنيت، كلينوپتيلوليت و آلوفان اصلاح شده سنتزي و طبيعي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
شيمي تجزيه
سال تحصيل
1395
تاريخ دفاع
1403/11/28
استاد راهنما
منصور انبياء
استاد مشاور
-
دانشكده
شيمي
چكيده
زئوليتها و آلوفانها به دليل دارا بودن مزايايي همچون ساختار متخلخل، مساحت سطح بالا، پايداري حرارتي و شيميايي بالا و همچنين هزينه پايين توليد به عنوان جاذب در صنايع مختلف شناخنه شده اند. مهمترين مشخصههاي كيتوسان كه باعث كاربرد گسترده آن شده است شامل مقرون به صرفه بودن، ساختار متخلخل، ظرفيت جذب بالا، قابليت اصلاح آن با تركيبات مختلف و كارايي بالا در حذف انواع آلايندهها از محيط آبي ميباشد. استفاده از كامپوزيت آلوفان- نانو كيتوسان موجب افزايش مساحت سطح و در نتيجه افزايش كارايي جاذب در حذف آلايندهها از محيط آبي ميشود. در اين تحقيق، با استفاده از جاذبهاي كلينوپتيلوليت طبيعي اصلاح شده با منگنز اكسيد و امواج فراصوت، موردنيت سنتزي و كامپوزيت آلوفان- نانو كيتوسان سنتز شده در شرايط هيدروترمال، كارائي جاذبها در حذف آلايندههاي آبي به دو شيوه ناپيوسته و پيوسته مورد بررسي قرار گرفت و مشخص گرديد بيشترين ظرفيت جذب در حالت ناپيوسته براي يون هاي فسفات، نيكل، سرب، كادميم و كروم به ترتيب 22ر10، 06ر23، 57ر239، 64ر133، 17ر112 و در حالت پيوسته 82ر80 و mg/g 22ر78 براي سرب و كادميم ميباشد. در روش ناپيوسته عوامل مؤثر بر فرايند جذب مانند زمان واكنش، pH، مقدار جاذب و غلظت اوليه محلول و همچنين در روش پيوسته سرعت جريان ورودي، ارتفاع ستون و غلظت ورودي مورد بررسي قرار گرفتند. همدما¬هاي جذبي لانگموير و فروندليچ به منظور بررسي بيشتر فرايند جذب سطحي ارزيابي شدند و مشخص گرديد كه جذب يونهاي فسفات بر روي موردنيت سنتزي و كلينوپتيلوليت اصلاح شده با اكسيد منگنز به ترتيب از مدل فروندليچ و لانگ موير، جذب يونهاي سرب و كادميم بر روي موردنيت سنتزي از مدل لانگ موير و جذب يون هاي كروم بر روي كامپوزيت آلوفان- نانو كيتوسان از مدل فروندليچ پيروي كرده است. هم-چنين، به منظور بررسي سينتيك واكنش، مدل¬هاي سينتيكي مرتبه اول و شبه مرتبه دوم بررسي شدند كه براي يون هاي فسفات، سرب، كادميم و كروم، معادله¬شبه مرتبه دوم، همبستگي بهتري با داده¬ها از خود نشان داد. علاوه بر اين مطالعات ديناميك جذب در روش بستر ثابت نشان دادند كه جذب يونهاي سرب و كادميم بر روي موردنيت سنتزي از مدل توماس و جذب نيكل بر روي كلينوپتيلوليت اصلاح شده با فراصوت در محيط قليايي از مدل بوهارت آدامز تبعيت مي كند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/04/24
عنوان به انگليسي
Removal of water pollutants by natural and synthetic mordenite, clinoptilolite and allophane zeolites.
تاريخ بهره برداري
2/17/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
حسين پازوكي
چكيده به لاتين
Water, food, and air are necessities for humans, but water is the most important. Most water pollution is caused by lagged agriculture, industrial development, and urbanization. These contaminants, known for their carcinogenicity and toxicity, contribute to severe health issues, particularly affecting the kidney, nervous, and gastrointestinal systems. Conventional methods such as chemical precipitation, membrane filtration, biological methods, electrochemical methods, and ion exchange have been widely employed for removal of contaminants. The adsorption process is the most widely used application in the sewage treatment process due to its advantageous properties, such as non-toxicity, easy design, ability to recover the adsorbent, and availability of a wide range of adsorbents. For this purpose, the pollutants removal from aqueous solution by modified clinoptilolite zeolite, lentil-like mordenite and chitosan-allophane nanocomposite were used as adsorbent which were characterized by utilizing X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR), Scanning electron microscope (SEM) images, Energy Dispersive X-ray analysis (EDXA), and the Brunauer-Emmet-Teller (BET) method. The prepared adsorbents were employed in both continuous and batch adsorption processes. Operational parameters such as flow rate, initial concentration, and bed height were varied to understand breakthrough time, mass transfer zone, adsorption capacity, and exhaustion time during continuous adsorption. Additionally, the study explored the influence of solid/liquid ratio, pH, assay time, and initial concentration on batch adsorption. The maximum adsorption capacities of the lentil-like mordenite zeolite in fixed-bed breakthrough experiments were determined to be 78.22 mg/g for Cd (II) ions and 80.82 mg/g for Pb (II) ions. In batch experiments, the maximum capacities of the lentil-like mordenite, synthetic nanocomposite, synthetic mordenite and modified clinoptilolite were 133.64 for Cd (II) ions, 239.57 for Pb (II), 112.17 for Cr (VI), for phosphate ions 23.06 and 17.9 mg/g, respectively. The kinetics study shows that the pseudo-second-order kinetic equation better describes the adsorbentsʹ adsorption behavior. The isotherms study suggests that the adsorption process of synthetic mordenite and modified clinoptilolite follow the Langmuir and Freundlich models, respectively. Freundlich isotherm shows a better fit to the adsorption of Cr (VI) ions. Dynamic continuous adsorption isotherms exhibited an excellent fit with the Thomas and Yoon – Nelson models for Cd (II) ions and Pb (II) ions, while batch adsorption isotherms conformed well to the Langmuir models.
كليدواژه هاي فارسي
آلاينده , آلوفان , زئوليت , ظرفيت جذب , كيتوسان
كليدواژه هاي لاتين
Adsorbent , Modification , Removal , Sorption capacity , Hydrothermal
Author
Hosein pazoki
SuperVisor
Mansoor Anbia