عنوان پایان‌نامه
ساخت نانوفیبر هیبریدی پن/ تیتانیوم دی اکسید به روش الکترو اسپین و بررسی خواص جذبی آن در تصفیه پساب های صنعتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-انرژی و محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1511.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67045
- تاریخ دفاع
- ۲۱ آبان ۱۳۹۳
- دانشجو
- مهدی مختاری
- استاد راهنما
- حسین ابوالقاسمی
- چکیده
- در این تحقیق، جاذب نانو فیبر پلی اکریلونیترایل/ تیتانیم اکسید/آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان (PAN/TiO2/APTES) به روش الکتروریسی ساخته شده است. خصوصیات این جاذب با آنالیزهای FTIR، BETو SEMوTEG مشخص شده است. آزمایشات جذب به صورت ناپیوسته بررسی شده است. تاثیر مقادیر TiO2، APTES، pH، زمان تماس،فدرت یونی، غلظت اولیه محلول فلزی و دما در سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از شرایط بهینه جذب فلزات توریوم، آهن و نیکل توسط جاذب نانوفیبر هیبرید PAN/TiO2/APTES در20% وزنی TiO2،50% وزنی APTES، زمان 5 ساعت، غلظت جاذب 1 گرم بر لیتر، دمای 45 درجه سانتی¬گراد به دست آمده است. ماکزیمم جذب فلزات توریوم، نیکل و آهن توسط جاذب نانو هیبرید PAN/TiO2/APTES به ترتیب در pHهای برابر 5، 6 و5 به دست آمده است. داده¬های سینتیکی با مدل¬های سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و دواکسپونانسیلی برازش شده است که از بین مدل-های به کار گرفته شده مدل دواکسپونانسیلی از دو مدل دیگر بهتر بوده است. چهار مدل ایزوترم فرندلیچ، لانگمویر، دوبین-رادکویچ و تمکین برای توصیف داده های تعادلی فلزات انتخابی بررسی شده است که مدل لانگمویر تطابق بهتری نسبت به سه مدل دیگر با داده های تعادلی فلزات انتخابی دارد. ماکزیمم ظرفیت جذب فلزات انتخابی توسط جاذب نانوهیبرید PAN/TiO2/APTES به صورت زیر به دست آمده است: qmax,Th(250 mg/g)> qmax,Ni(147 mg/g)> qmax,Fe(80 mg/g ) مقادیر محاسبه شده پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که جذب برای فلزتوریوم توسط جاذب نانوفیبر PAN/TiO2/APTES خود¬به¬خودی و گرماگیر است وبرای دو فلزآهن و نیکل غیرخودبه خودی و گرماگیر است. ظرفیت جذب بعد از 6 سیکل جذب-دفع تغییر قابل توجهی نداشته است.
- Abstract
- qmax,Th(249 mg/g)> qmax,Ni(147 mg/g)> qmaxFe(80 mg/g) In this study, Poly acrylonitrile/titanium oxide/amino-propyltriethoxysilane (PAN/TiO2/APTES) nano fiber were prepared by electrospining method. The prepared adsorbents were characterized by FTIR, SEM,TEG and BET analyses. Adsorption experiments were investigated in a batch system. The influence of several variables such as TiO2 content, APTES content, pH, contact time, initial concentration,ionic strength and temperature were studied in a batch mode. The optimum conditions for thorium, nickel and iron were obtained in 20%W of TiO2, 50%W of APTES,5 hours, adsorbent dose (1g/L), temperature of 45°C.Maximum adsorption for thorium, nickel and iron were obtained in pH of 5,6, 5, respectively. The kinetic data was fitted with Pseudo-first-order , Pseudo-second-order and Double-exponential 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 nano fiber for the metals is in order of: Calculation of thermodynamic parameters showed that the nature of thorium, nickel and iron sorption onto the nano fiber is endothermic and sorption process for thorium is spontaneous but for nickel and iron is nonspontaneous. Adsorption capacity did not change remarkably after six sorption-desorption cycles
