عنوان پایان‌نامه
حذف دیازینون از محیط های آبی توسط جاذب کربن نانوتیوب/ کیتوسان
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -آب وفاضلاب
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1619;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81344;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1619;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81344
- تاریخ دفاع
- ۱۹ تیر ۱۳۹۶
- دانشجو
- طاهره تقی زاده فیروزجایی
- استاد راهنما
- ناصر مهردادی
- چکیده
- در این تحقیق حذف آفت کش دیازینون توسط جاذب کربن نانوتیوب/ کیتوسان در دو سیستم پیوسته و ناپیوسته در یک محیط آبی بررسی شده است. جاذب (CHN-CNT) از روش پیوند بین زنجیره پلیمری (Cross linking methods) بدست آمد. که در این روش بعد از ترکیب نانولوله کربنی و کیتوسان و تهیه گرانول های جاذب آن را در محلول گلوتارآلدئید به جهت استحکام بیشتر قرار داده می شود. منظور بررسی مورفولوژی و ساختار شیمیایی جاذب سنتز شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج مادون قرمز (FT-IR) و به جهت آزمون استقامت مکانیکی و دمایی به ترتیب از دستگاههای UTM و TGA استفاده شده است. همچنین اثر پارامترهای pH، غلظت جاذب، غلظت دیازینون، زمان تماس بر میزان جذب دیازینون روی جاذب کربن نانوتیوپ/کیتوسان بررسی شد. بهینه سازی آزمایشات با استفاده از نرم افزار Design Expert انجام گرفت. از مدل های فرندلیچ، لانگمایر و سیپس جهت تجزیه و تحلیل داده های جذب استفاده شد. داده های حاصل از ایزوترم جذب با مدل سیپس تطابق بیشتری را نشان داد به طوری که فاکتور ناهمگونی (n=0.66) بدست آمد که نشان دهنده سطح ناهمگن جاذب است و ماکزیمم ظرفیت جذب mg/g 86/222? بدست آمد. همچنین داده های حاصل از سنتیک جذب با مدل شبه درجه دوم تطابق بهتری نشان داد. نتایج بدست آمده از داده های ترمودینامیکی نشان داد که جذب دیازینون روی کربن نانوتیوپ/کیتوسان یک فرآیند خودبه خودی و گرماگیر است. به جهت مطالعات ستونی تاثیر سه پارامتر غلظت اولیه دیازینون، ارتفاع بستر و نرخ جریان عبوری بررسی شد. سه مدل بوهارت آدامز، تامسون و یون نلسون به جهت پیش بینی منحنی شکست و تعیین پارامتر های طراحی ستون به کار گرفته شد. مدل تامسون و یون- نلسون به خوبی جذب ستونی دیازینون روی کربن نانوتیوپ/کیتوسان را توصیف کردند. همچنین نتایج نشان داد که حضور املاح معدنی تاثیر ناچیزی بر روی حذف دیازینون دارد. به طور کلی استفاده از کربن نانوتیوپ/کیتوسان به دلیل آسانی ساخت، عملکرد بالا در جذب و فرآیند احیای موثر و ساده می تواند به عنوان یک جاذب موثر در حذف دیازینون از منابع آب آلوده به کار رود.
- Abstract
- The removal of diazinon using Chitosan/Carbon Nanotube (CHN-CNT) sorbent from aqueous solutions has been studied in two stages, batch and continuous system. A protected crosslinking method was used to Synthesize of CHN-CNT. MWCNT is a promising candidate for improving chitosan mechanical properties. Scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FT-IR) were used for characterize the prepared adsorbent and the Universal testing mashin (UTM) and TGA analyze were used to determination of adsorbent mechanical strenght and thermal stability respectively. The effects of solution pH, CHN-CNT and diazinon concentration and contact time have been studied on adsorption of diazinon onto CHN-CNT. The optimization was done using Design Expert software. The Langmuir, Freundlich and Sips isotherm models were used to analyze the equilibrium experimental data. Equilibrium adsorption isotherm data exhibited better fit to the Sips isotherm model, and the heterogeneity factor (n=0.66) indicated heterogeneous adsorption characteristics, with a maximum adsorption capacity of 222.86??mg/g. Also the experimental adsorption data were fitted well to the pseudo-second-order model. The determined thermodynamic parameters showed that the adsorption of diazinon onto Chitosan/Carbon Nanotube was feasible, spontaneous and endothermic. For the column studies, the effects of initial concentration of diazinon, bed-height and flow rate on the adsorption of diazinon onto Chitosan/Carbon Nanotube were investigated. Three models, Bohart–Adams, Thomas and Yoon–Nelson were applied to predict the breakthrough curves and to determine the characteristic parameters. the Thomas and Yoon–Nelson model best described ??? the continuous adsorption of diazinon onto Chitosan/Carbon Nanotube. Also, the results showed that the presence of mineral elements has a negligible effect on diazinon adsorption.Overall, the use of CHN-CNT make CHN-CNT as a promising adsorbent to eliminate the diazinon from contaminated streams due to the easier to prepare, high performance in adsorption, simple and effective regeneration. KEYWORDS: Pesticide, Diazinon, Chitosan, Carbon nanotube, Adsorption.
