عنوان پایان‌نامه

بازیابی توریم از محلول های آبی توسط نانو ذرات تیتانوسیلیکات اصلاح شده با آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان



    دانشجو در تاریخ ۱۹ آبان ۱۳۹۴ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "بازیابی توریم از محلول های آبی توسط نانو ذرات تیتانوسیلیکات اصلاح شده با آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1666.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71429
    تاریخ دفاع
    ۱۹ آبان ۱۳۹۴
    دانشجو
    پیمان منوچهری
    استاد راهنما
    حسین ابوالقاسمی
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    در این پژوهش نانو ذرات تیتانوسیلیکات(TS) با اندازهی میانگین ذرات 24 نانومتر به روش آب گرمایی ساخته شده و پس از اصلاح با آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان(APTES) برای بازیابی توریم از محلول‌های آبی مورد استفاده قرار گرفت. مشخصه‌یابی جاذب ساخته‌شده با استفاده ازتکنیک‌های FT-IR،BET،XRD و XRF انجام شد. آزمایش‌های جذب توریم بر روی نانو ذرات تیتانوسیلیکات به صورت ناپیوسته بررسی و تأثیر متغییر‌های درصد APTES، pH محلول، مقدار جاذب، غلظت اولیه‌ی یون فلزی در محلول، دما و زمان تماس در سیستم ناپیوسته بررسی شد. با انجام آزمایش‌ها مشخص شد که در نسبت 0.1 وزنی از APTES/TS بیشترین مقدار ظرفیت جذب حاصل می‌شود. مقدار بهینه‌ی جاذب بر اساس بیشینه سازی هر دو مقدار ظرفیت جذب و درصد حذف توریم برابر g/L 3.89 به‌دست آمد، مقدار pH بهینه برای جذب توریم بر روی نانو ذرات تیتانوسیلیکات اصلاح‌شده با APTES برابر4.5 به‌دست آمد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد در مدت زمان 30 ساعت حداکثر ظرفیت جذب حاصل می‌شود. نتایج بررسی برازش داده‌های سینتیکی با مدل‌های شبه مرتبه‌ی اول، شبه مرتبه‌ی دوم، نفوذ درون‌ذره‌ای و دو نمایی نشان داد که داده‌های سینتیکی با مدل دو نمایی نسبت به سه مدل دیگر بهتر برازش شده است. چهار مدل ایزوترم لانگمویر، فرندولیچ، دوبینین-رادشکویچ و تمکین برای توصیف داده‌های تعادلی جذب توریم مورد استفاده قرار گرفت که از بین آن‌ها مدل لانگمویر تطابق بهتری با داده‌های آزمایشگاهی داشت. با محاسبه‌ی متغیر‌های ترمودینامیکی نتیجه شد که جذب یون‌های توریم بر روی نانو ذرات تیتانوسیلیکات اصلاح‌شده با APTES خودبه‌خودی و گرماگیر است. بازیابی جاذب با استفاده از محلول نیتریک اسید 0.5 مولار انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که بعد از 5 مرحله جذب- واجذب ظرفیت جاذب حدود 30% کاهش می‌یابد. با بررسی اثر یون‌های مزاحم بر جذب توریم توسط نانو ذرات تیتانوسیلیکات نتیجه شد که در حضور یون‌های رقیب مقدار ظرفیت جذب توریم کاهش می‌یابد.
    Abstract
    In this study, titanosilicate nanoparticles (TS) with a mean particle size of 24 nm were synthesis by hydrothermal method and then modified by 3-aminopropyletriethoxysilane (APTES) were used to removal of thorium from aqueous solutions. The prepared adsorbent was characterized by FT-IR, XRD, BET and XRF analyses. Adsorption experiment were investigated in batch system and the influence of several variables such as APTES content, pH, contact time, initial concentration and temperature were studied in a batch mode. The optimum content of APTES/TS were obtained in 0.1 w. the optimum of adsorbent dosage based on the maximized both of adsorption capacity and removal percent was obtained 3.89 g/l. pH in optimum condition was obtained 4.5 and in 30 hours the maximum adsorption capacity was obtained. The kinetic data was fitted with Pseudo-first order, Pseudo second order, Double-exponential model and interparticle diffusion. Based on the result, Double-exponential describes the experimental data well. Four isotherms model namely Freundlich, Langmuir, Dubinin-Radushkevich and Temkin were used for analysis of equilibrium data. Based on the results, Langmuir isotherm is better than other isotherm. Calculation of thermodynamic parameter showed that the nature and endothermic thorium sorption on titanosilicate nanoparticles.