عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر کاربرد کمپوست در محیط های متخلخل غیر اشباع بر تحرک پذیری گرافن نانواکسید
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -موادزائد جامد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1405;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73250;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1405;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73250
- تاریخ دفاع
- ۲۴ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- مسعود فخاری فر
- استاد راهنما
- سعید گیتی پور, ادوین صفری
- چکیده
- گرافن اکساید، یک نانو ذره بر مبنای کربن می باشد که دارای صفحات گرافن و گروه های عاملی اکسیژن دار است. در یک دهه گذشته صنایع زیادی به استفاده از این مواد روی آورده اند که دلیل آن ویژگی های استثنایی الکترونیکی، حرارتی و مکانیکی این مواد می باشد. پیش بینی می شود که استفاده از نانو ذرات در آینده به سرعت افزایش یابد و از سوی دیگر انتظار می رود که مقدار زیادی از نانوذرات گرافن اکساید در چرخه استفاده آن ها در صنایع مختلف در نهایت به محیط زیست بازگردد. از آن جا که گروه های اکسیژن دار این ذرات آبدوست می باشند، بالطبع این ذرات نیز قابلیت انحلال بالایی در آب خواهند داشت. تحقیقات اخیر نشان داده است که این ذرات می توانند برای سلامتی انسان ها، حیوانات و باکتری ها خطرناک باشند. در نتیجه آزاد شدن آن ها در محیط زیست می تواند عواقب خطرناکی در پی داشته باشد. اکنون با توجه به اهمیت این مساله، در این تحقیق تحرک پذیری گرافن اکساید در محیط متخلخل غیر اشباع را بررسی نموده ایم. از آن جا که این ذرات در محیط متخلخل تحرک پذیری بالایی دارند، با استفاده از درصدهای مختلف وزنی کمپوست درصدد کاهش این تحرک پذیری بودیم. با استفاده از آزمایشات ستونی نحوه رفتار این ذرات را مورد بررسی قرار دادیم. بدین منظور،شش ستون حاوی مخلوط درصدهای وزنی مختلف کمپوست و ماسه و یک ستون حاوی ماسه به عنوان شاهد برای این کار در نظر گرفته شد و محلول حاوی گرافن اکساید به غلظت ppm10با دبی 75/3 میلی لیتر بر ساعت 0625/0 میلی لیتر بر دقیقه)در ستون ها وارد گردید. مایع خارج شده از ستون حاوی پنج درصد وزنی کمپوست کمترین مقدار گرافن اکساید را نشان داد. چرا که نسبت غلظت گرافن اکساید موجود در مایع خارج شده از این ستون، نسبت به سایر ستون ها مقدار کمتری را نشان داد. محلول خارج شده ازستون های حاوی 1، 1/5، 2، 3، 7 و 10 درصد کمپوست غلظت گرافن اکساید بیشتری رانشان دادند.البته محلول خارج شده از ستون های حاوی 7 و 10درصد وزنی کمپوست رنگ زیادی داشت و روش مشخص نمودن مقدار گرافن اکساید در آن ها موفقیت آمیز نبود، در نهایت نتایج آن ها در نظر گرفته نشد. اما از مقایسه سایر ستون ها می توان فهمید که با افزایش مقدار کمپوست، مقدار غلظت گرافن اکساید خارج شده کاهش می یابد. پس در نتیجه می توان برای کاهش انتشار گرافن اکساید به محیط از کمپوست استفاده کنیم.
- Abstract
- Graphene oxide (GO) is a layered carbon-based nano-material that contains graphene sheets and oxygen-bearing functional groups. For the past decade, there has been exploding interests in the industrial use (e.g. drug delivery, biosensing, nano- and micro-electronics) of this group of materials due to their unique electronic, thermal and mechanical properties. As the production and use of this group of nano-materials are predicted to grow rapidly in the future, it is expected that substantial quantities of GO particles could potentially be released into the natural environment throughout its industrial life cycle. Several studies suggested that GO particles can be toxic to human, animal and bacterial cells. As an integral part of the water cycle, the soil-groundwater system represents an important pathway for the potential spread of GO particles within the natural environment. In this research, the transport behavior of GO particles within unsaturated sand packs under various weight percent of compost was investigated through a series laboratory column experiments. Results showed that the retention of GO particles whitin unsaturated porous media was found to be strongly dependent on amount of compost in packs. By injecting 10 ppm GO to columns with rate of ?.???? mL min-? which had cleaned sand and different quantity of compost, we explored the effect of presence of compost on mobility of GO particles. The column that had 5 weight percent compost showed the highest amount of retention of GO between others that had 1, 1.5, 2, 3, 7 and 10 weight percent compost. However, results from columns which had 7 and 10 weight percent compost was not acceptable, as the method for experiment could not detect GO in these columns properly. Since, evaluating the effect of compost was the aim, the blank column was filled with cleaned sand to assess its effect on mobility of GO. However, results showed that it did not have any significant effect on mobility of GO. Therefore, concentration ratio of GO suspensions injected to the column to effluent was close to 1. It proved that compost was the only agent which had effect on transport of GO. Keywords: Graphene Oxide, Porous Media, Compost, Mobility.
