عنوان پایان‌نامه
تهیه غشای نانو فیبر کامپوزیتی پلی وینیل پیرولیدون- سیلیکا با روش الکترو ریسی به منظور جذب فلزات سنگین از محلول های آبی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1269.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57950
- تاریخ دفاع
- ۱۵ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- علی ستاری وانقی
- استاد راهنما
- حسین ابوالقاسمی
- چکیده
- در این پایان نامه جاذب نانوفیبر پلی وینیل پیرولیدن/نانوسیلیکات/3-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان PVP/SiO2/APTES به روش الکتروریسی ساخته شده است. سنتز جاذب با آنالیزهای FTIR، XRD,BETو SEM انجام شده است. عملکرد جاذب نانوفیبرکامپوزیتی PVP/SiO2/APTES در جذب فلزات کادمیم، سرب، نیکل و توریم به صورت ناپیوسته بررسی شده است. حداکثر میزان جذب فلزات کادمیم، سرب، نیکل و توریم در میزان 4درصد وزنی از نانوذرات SiO2 و 10 درصد وزنی از گروه¬های عاملی APTES بدست آمده است. بیشترین میزان جذب توسط جاذب نانوفیبرکامپوزیتی PVP/SiO2/APTES برای فلزات کادمیم، سرب و نیکل در pHبرابر با 6 و برای فلز توریم در pH برابر با 5، غلظت جاذب 1گرم¬بر¬لیتر،دمای 45درجه سانتی¬گراد و 4 ساعت بدست آمده است. داده¬های سینتیکی با مدل¬های سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و دواکسپونانسیلی برازش شده¬اند که از بین مدل¬های بررسی شده مدل دواکسپونانسیلی بهتر از شبه مرتبه¬ دوم و شبه مرتبه اول، داده¬های سینتیکی را توصیف می¬نماید. چهارمدل ایزوترم لانگمویر،فرندلیچ، دوبین رادکوویچ و تمکین برای توصیف داده¬های تعادلی جذب فلزات بررسی شده است که مدل ایزوترم لانگمویر تطابق بهتری نسبت به مدل¬های دیگر دارد.ماکزیمم میزان جذب برای فلزات از ایزوترم لانگمویر توسط نانوفیبرکامپوزیتی PVP/SiO2/APTES به شرح زیر است: Qmax,Cd (178.6 )>Qmax,Pb (169.5 )>Qmax,Th (161.3 )>Qmax,Ni (75.8 ) مقادیر محاسبه شده پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که جذب سه فلزکادمیم، سرب و توریم توسط جاذب نانوفیبرPVP/SiO2/APTES خود به خودی و گرماگیر است وجذب نیکل به صورت گرماده است. ظرفیت جذب بعد از پنج سیکل جذب-دفع تغییر قابل توجهی نداشته است.
- Abstract
- In this study, Polyvinylpyroolidone/silica/3-amino-propylethoxysilane(PVP/ SiO2/APTES) nanofiber adsorbent were made by electrospinning method. The prepared adsorbents were characterized by FTIR, BET, XRD and SEM analyses.Adsorption experiment for cadmium, lead, nickel and Thorium were investigate in batch system. Maximum adsorption for cadmium, lead, nickel and thorium were obtained in 4% W SiO2 ,10% W of APTES. Maximum adsorption by PVP/SiO2/APTES composite nanofiber for cadmium, lead, nickel and thorium were obtained in pH of 6,6,6,5 respectively, adsorbent dose(1g/L),4hours and temperature of 45°C. 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 PVP/SiO2/APTES composite nanofiber for the metals is in order of: Qmax,Cd (178.6 )>Qmax,Pb (169.5 )>Qmax,Th (161.3 )>Qmax,Ni (75.8 ) Calculation of thermodynamic parameters showed that the nature of cadmium, lead and thorium sorption onto nanofiber endothermic and spontaneous and for nickel is exo9thermic and non-spontaneous. . adsorption capacity did not change remarkably after five sorption-desorption cycles.
