• شماره ركورد
    34051
  • پديد آورنده

    عليرضا سلطاني چاري

  • عنوان
    تهيه جاذب كامپوزيتي سلولز و آلومينوسيليكات معدني به منظور حذف رنگ
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1402/08/28
  • استاد راهنما
    دكتر رضا نوروزبيگي
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    مهندسي شمي، نفت و گاز
  • چكيده
    پساب‌هاي صنعتي حاوي رنگ‌هاي سنتزي به‌سبب پايداري و سميت، تهديدي جدي براي كيفيت آب هستند. روش‌هاي متداول تصفيه مانند انعقاد/لخته‌سازي، اكسيداسيون پيشرفته و فرايند هاي غشايي با محدوديت‌هايي نظير توليد لجن، هزينه‌ي بالا و گرفتگي مواجه‌اند؛ ازاين‌رو جذب سطحي گزينه‌اي كم‌هزينه و كارآمد در غلظت‌هاي پايين مي‌باشد. دراين پژوهش، يك ايروژل آلي_معدني سه‌بعدي، سبك و متخلخل بر پايه سلولز، كيتوزان و آلومينوسيليكات معدني با اتصال‌عرضي ملايم گلوتارآلدهيد براي حذف رنگ كنگو رد ساخته شد. ساختاري سه‌بعدي و كم‌چگالي با دسترسي بالاي سايت‌هاي فعال و جداسازي آسان جاذب از آلاينده. ويژگي ايروژل‌ها با آزمون هاي XRD، FTIR، FE-SEM، EDS و BET اندازه گيري شد و اثر دوز جاذب، زمان تماس، pH و دما بر كارايي جذب ارزيابي گرديد. داده‌ها با ايزوترم‌هاي لانگموير، فروندليچ، تمكين، دوبينين_رادوشكويچ و ردليش–پترسون و سينتيك‌هاي شبه‌مرتبه‌اول ، شبه مرتبه دوم، الوويچ و نفوذ درون‌ذره‌اي تحليل شد؛ پارامترهاي ترموديناميكي از وانت‌هوف استخراج گرديد. ظرفيت جذب در 7=pH و در دماي محيط mg/g 245 و در دماي°C 50 به mg/g 303، همچنين ظرفيت جذب در 3=pH و در دماي محيط mg/g 68/531 و در دماي °C 50 به mg/g 02/638 رسيد. فروندليچ بهترين هم‌دما كه مربوط به ناهمگوني سطح و شبه‌مرتبه‌دوم بهترين سينتيك كه مربوط به جذب شيميايي است را ارائه كرد. ترموديناميك بيانگر جذب گرماگير و خودبه‌خودي بودن فرايند بود. جاذب پس از 5 چرخه جذب و واجذب حدود 60٪ كارايي را حفظ كرد. اين نتايج، ايروژل پيشنهادي را به‌عنوان جاذبي سبك، پايدار و زيست‌سازگار براي حذف رنگ‌هاي آلي از پساب صنعتي معرفي مي‌كند.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/08/28
  • عنوان به انگليسي
    Fabrication of a Cellulose Mineral Aluminosilicate Composite Adsorbent for Dye Removal
  • تاريخ بهره برداري
    11/20/2024 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    عليرضا سلطاني چاري

  • چكيده به لاتين
    Industrial effluents containing synthetic dyes pose a serious threat to water quality due to their chemical stability an‎d toxicity. Conventional treatment methods such as coagulation/flocculation, advanced oxidation, an‎d membrane processes suffer from limitations including sludge generation, high operational costs, an‎d membrane fouling. Therefore, adsorption is regarded as an efficient an‎d low-cost technique, particularly effective at low pollutant concentrations. In this study, a lightweight an‎d highly porous three-dimensional organic–inorganic aerogel based on cellulose, chitosan, an‎d mineral aluminosilicate was synthesized via mild crosslinking with glutaraldehyde for the removal of Congo Red dye. The resulting aerogel exhibited a 3D, low-density structure with abundant accessible active sites an‎d facile separation from the treated solution. The physicochemical characteristics of the aerogel were examined using XRD, FTIR, FE-SEM, EDS, an‎d BET analyses, an‎d the effects of adsorbent dosage, contact time, pH, an‎d temperature on adsorption performance were eva‎luated. Equilibrium data were fitted to Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin–Radushkevich, an‎d Redlich–Peterson isotherm models, while adsorption kinetics were analyzed using pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich, an‎d intra-particle diffusion models. Thermodynamic parameters were derived from the Van’t Hoff equation. The maximum adsorption capacity reached 245 mg.g⁻¹ at pH=7 an‎d room temperature, increasing to 303 mg.g⁻¹ at 50 °C; at pH=3, the corresponding capacities were 531.68 mg.g⁻¹ 25 °C an‎d 638.02 mg.g⁻¹ 50 °C. The Freundlich model provided the best isotherm fit, indicating surface heterogeneity, while the pseudo-second-order kinetic model suggested chemisorption as the dominant mechanism. Thermodynamic analysis confirmed that the adsorption process was endothermic an‎d spontaneous. After five adsorption–desorption cycles, the aerogel retained approximately 60% of its initial efficiency. Overall, the developed aerogel demonstrates a lightweight, stable, an‎d environmentally friendly adsorbent suitable for the removal of organic dyes from industrial wastewater.
  • كليدواژه هاي فارسي
    ايروژل كامپوزيتي , سلولز , كيتوزان , ورميكوليت , كنگو رد , جذب سطحي
  • كليدواژه هاي لاتين
    composite aerogel , cellulose , chitosan , vermiculite , Congo red , adsorption
  • Author
    Alireza Soltani Chari
  • SuperVisor
    Dr Reza Norouzbeigi