عنوان پایان‌نامه
اصلاح زئولیت طبیعی با نانوذرات معدنی برای جذب یون های فلزی.
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1757.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75728;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1757.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75728
- تاریخ دفاع
- ۰۷ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- حمیدرضا محمودیان
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی موسویان
- چکیده
- در این پژوهش، امکان سنتز نانوذرات کبالت هگزاسیانوفرات روی پایه زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت به منظور افزایش کارآیی برای حذف فلزات سزیم، استرانسیم، سرب و کادمیم از محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت و نیز زئولیت اصلاح شده با نانوذرات مذکور به روش های SEM,TEM,TGA,BET,XRD,FTIR و XRF مورد شناسایی قرار گرفت و وجود این نانوذرات روی زئولیت تایید شد. مطالعات جذب یونهای فلزی سزیم،استرانسیم، سرب و کادمیم بر روی زئولیت اصلاح شده بررسی گردید . پارامترهای اثر pH ، اثر دما، اثر غلظت اولیه یون فلزی، زمان تماس و مقدارجاذب به روش ناپیوسته بررسی شد. داده‌های سنتیکی با مدل‌های سنتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم ، دواکسپونانسیلی، الوویچ و نفوذ درون ذره‌ای برازش شده است که از بین مدل‌های به کار گرفته شده مدل دواکسپونانسیلی از سایر مدلها مطابقت بهتری داشته است. چهار مدل ایزوترم فرندلیچ، لانگمویر، دوبینین رادشکوویچ و تمکین برای توصیف داده‌های تعادلی فلزات انتخابی بررسی شده است که مدل لانگمویر تطابق بهتری نسبت به سه مدل دیگر با داده‌های تعادلی فلزات انتخابی دارد.بیشترین میزان جذب فلزات انتخابی بر روی زئولیت اصلاح شده برای یونهای کادمیم، سرب،استرانسیم و سزیم 75/44 ، 3/101، 94/83 و 8/130 میلی‌گرم بر گرم بدست آمده است. پارامترهای ترمودینامیکی، تغییرات انرژی آزاد گیبس، انتروپی،انتالپی نشان داد که فرآیند جذب خود به خودی، گرمازا)به جز استرانسیم و کادمیم( و به صورت فیزیکی می باشد. توسط آنالیز مورفولوژی سطح، ذرات نامنظم و اندازه تقریبی ذرات در محدوده 100-20 نانومتر تایید شد. زمان تعادل برای جذب یونهای سزیم، کادمیم، سرب و استرانسیم به ترتیب 120، 120، 120 و 240 دقیقه بدست آمده است.
- Abstract
- In this research, the synthesize possibility of Cobalt Hexacyanoferrate nanoparticles on natural clinoptilolite, as a support for removal of Cs+ , Cd+2 , Pb+2 and Sr+2 from aqueous solution, was investigated. The structure of clinoptilolite and the complex loaded zeolite were characterized by SEM,TEM,TGA,BET,XRD,FTIR and XRF methods. The sorption studies of metal ions on modified zeolite cleared that the modified zeolite has affinity toward of Cs+, Cd+2 , Pb+2 and Sr+2 ions. Batch experiments were carried out as a function of pH, temperature, initial ion concentration, contact time, and adsorbent dosage. The kinetic data was fitted with Pseudo first order , Pseudo second order, Double-exponential, Elovich and Intra particle diffusion models. Based on results, the Double-exponential describes the experimental data well. Four isotherm models namely Freundlich, Langmuir, Dubbinin-Radushkevich and Temkin were used for analysis of equilibrium data. Based on results, Langmuir isotherm is better than other isotherms. Maximum adsorption capacity of the modified zeolite for the metals Cd+2 , Pb+2 , Sr+2 and Cs+ is in order of 44.75, 101.3, 83.94 and 130.8 mg/g. Thermodynamic parameters, Gibbs free energy change, entropy change and enthalpy change showed that sorption process was spontaneous, exothermic (except Sr+2 and Cd+2) and physical sorption. The results of TEM revealed the formation of irregular particles with average size of 20-100 nm in diameter. Adsorption of these metal ions reached their equilibrium concentration in 120, 120, 120 and 240 minutes for Cs (I), Cd (II), Pb (II) and Sr (II) ions, respectively.
