عنوان پایان‌نامه
سنتز مواد نانو متخلخل سیلیسی عامل دار شده با گروه های کربو کسیلیک اسیدواستفاده از آن در حذف رنگدانه های آلی
- رشته تحصیلی
- شیمی معدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5135;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 61804
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- سحر مهریزی
- استاد راهنما
- علیرضا بدیعی
- چکیده
- سالیانه درسراسر جهان بالغ بر هفت ضربدر در ده به توان هفت کیلوگرم رنگ در فرآیندهای چاپ، ساخت وسایل آرایشی و دارویی، صنایع پردازش موادغذایی و رنگرزی مصرف می شود. در میان رنگ‌های دردسترس، رنگ‌های واکنش پذیر در جریان‌های رنگ صنعت نساجی به عنوان مشکل‌زاترین ترکیبات برای محیط زیست شناخته شده‌اند. 5 - 10 درصد از رنگ های استفاده شده در صنعت نساجی بدون انجام فرآیند زدایش رنگ به جریان پساب‌ها وارد می‌شود. در میان تکنیکهای توسعه یافته، استفاده از فرآیند جذب به علت کارایی بالا و سرعت مطلوب فرآیند به عنوان موثرترین تکنیک جهت حذف رنگ از پساب‌ها شناخته شده است و در سال‌های اخیر استفاده از مواد مزوحفره سیلیسی به عنوان جاذب در حذف آلاینده‌ها رشد چشمگیری داشته است. در پروژه حاضر مزوحفره سیلیسی با مساحت سطح ویژه مطلوب سنتز شد و برای اولین بار به روش پساسنتزی با عامل لیگاند سیلانه انیدریدی اصلاح سطح صورت گرفت. بستر اولیه جاذب با تکنیک های FTIR، XRD، BET و BJHو پس از اصلاح سطح جاذب سنتز شده با تکنیک های FTIR،BET و BJH مورد شناسایی قرار گرفتند. جاذب عامل‌دار شده به جهت حذف و جداسازی مالاشیت گرین به عنوان یکی از پرمصرف ترین رنگ‌ها، مورد بهره‌برداری قرار گرفت. با افزایش دما، افزایش ظرفیت جذب را شاهد بودیم که نشان می دهد جذب صورت گرفته در طبیعت اندوترمیک است و بررسی پارامترهای ترمودینامیکی نیز این امر را تایید کرد. بازده حذف مالاشیت گرین با افزایش افزایش می یابد و با توجه به داده‌های به دست آمده و ضریب همبستگی پیش بینی می‌شود مدل جذبی فروندلیچ، مدل ایزوترمی مناسب برای فرآیند جذب حاضر است. با محاسبات انجام شده مشخص شد که این فرآیند جذب نیاز به دریافت انرژی جهت انجام واکنش و نتایج به دست آمده از مطالعات سینتیکی بر روی این سیستم تایید کرد که جذب مالاشیت گرین بر روی جاذب تهیه شده از معادله سرعت درجه دوم تبعیت می‌کند.
- Abstract
- In this work, hexagonal mesoporous material was synthesized by tetraethylorthosilicate (TEOS) and P123 (EO20PO70EO20) as silica source and surfactant template respectively. The surface characteristics, pore structure, bonding behavior were characterized by nitrogen adsorption/desorption isotherms, X-ray diffraction (XRD) patterns and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy before and after functionalization of mesoporous material. Functionalization of ordered mesoporous silica was carried out by a silane containing reactive anhydride group according to the post method in first time. Synthesis of anhydride-functionalized silane (AFS) as coupling group on walls pore was done in dry solvents and inert invironment and it was purified by chromatography on silica gel using dry dichloromethane as eluent. FTIR and 1HNMR were used for AFS recognition. To access a high degree of carboxylic group density, modified mesoporous silica was hydrolyzed in water in order to the anhydride unit was transformed into two carboxylic groups. Prepared material was exploited as adsorbent for removal of malachite green (MG) applied as a cationic dyestuff. Adsorption experiments were carried out in batch system. Results were analyzed by using Langmuir and Freundlich isotherm models to explain the adsorption isotherm.The highest adsorption capacity was measured. Thermodynamic parameters for the adsorption of MG on functionalized mesoporous evaluated by the equilibrium experimental data obtained at different temperatures and also the effect of initial pH was investigated.
