عنوان پایان‌نامه
بررسی سامانه تثبیت ریز جلبک به منظور حذف فلزات سنگین از پساب های صنعتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1446.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63243
- تاریخ دفاع
- ۰۲ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- مهرزاد دادبان
- استاد راهنما
- امید توکلی
- چکیده
- در این پژوهش حذف فلزات سنگین با استفاده از سامانه¬ی تثبیت ریزجلبک کلرلا ولگاریس روی نانوالیاف کیتوزان مورد نظر می¬باشد. در ابتدا جاذب نانو الیاف هیبریدی کیتوزان/ کلرلاولگاریس (زیست¬تخریب¬پذیر) که نتیجه¬ی تثبیت سلولی ریزجلبک می¬باشد ساخته شده و ویژگی¬های این جاذب توسط آنالیز¬های طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه حذف فلزات سنگین نیکل و کادمیم با استفاده از جاذب نانو هیبریدی کیتوزان/ کلرلاولگاریس در شرایط ناپیوسته بررسی و پارامتر¬های عملیاتی نظیر pH، غلظت جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه¬ی فلز، دما و یون مزاحم مورد مطالعه قرار گرفت. شرایط بهینه¬ی جذب تعادلی در غلظت 5/0 گرم بر لیتر جاذب، به ترتیب برای نیکل و کادمیم، pH ¬های 6 و 5 ، دمای 45 درجه¬ی سانتیگراد و زمان تماس 6 ساعت به دست آمد. سینتیک جذب با سه مدل سینتیکی شبه درجه¬ی اول، شبه درجه¬ی دوم و دو نمایی برازش شد که مدل دو نمایی در مقایسه با دو مدل دیگر برازش بهتری داشت. برای توصیف داده¬های تعادلی از سه مدل ایزوترم لانگمویر، فرندلیچ و دوبین-رادکویچ استفاده شد که از میان این سه، مدل فرندلیچ تطابق بهتری با داده¬های تعادلی داشت. ماکزیمم ظرفیت جذب تعادلی( (qmax برای نیکل و کادمیم به ترتیب معادل (mg/g) 2/110 و( (mg/g 83 به دست آمد. مقادیر پارامتر¬های ترمودینامیکی به دست آمده نشان داد که جذب هر دو فلز گرما گیر و خودبه خودی می¬باشد. قابلیت بازیابی جاذب در سیکل¬های مختلف بررسی شد که برای هر دو فلز جاذب تا سه سیکل قابلیت بازیابی داشت.
- Abstract
- In this study a nanofiber was prepared by the electrospinnig of chitosan and then Chlorella vulgaris (C. vulgaris) microalgae’s cells was immobilized on chitosan electrospun nanofiber mat during C. vulgaris cultivation. The potential of the prepared bio-nanocomposite for adsorption of nickel (Ni) and cadmium (Cd) from aqueous solution was investigated. The adsorbent was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy. The influence of various parameters such as adsorbent dose, pH, contact time, initial concentration of nickel (Ni), cadmium (Cd) ions and temperature were studied in batch experiments. The kinetic data of metal ions were analyzed by pseudo-first-order, pseudo-second-order and Double-exponential kinetic models. Based on results, the Double-exponential describes the experimental data the best. Three isotherm models of Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich were applied to describe the equilibrium data of metal ions. Based on the obtained results Freundlich isotherm is better than other isotherms. Maximum adsorption capacity of the adsorbent for the metals is in the following order of: qmax,Ni(110.2 mg/g) > qmax,Cd(83 mg/g). Calculation of thermodynamic parameters showed that the nature of cadmium (Cd) and nickel (Ni) sorption onto the adsorbent is endothermic and spontaneous. Adsorption capacity did not change remarkably after three sorption-desorption cycles.
