عنوان پایان‌نامه
ساخت جاذب کامپوزیتی آمونیوم مولیبیدوفسفات- پلی اکریلونیتریل جهت جذب سزیم ،استرانسیوم و کبالت
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1406.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62326
- تاریخ دفاع
- ۰۱ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- امین طباطبایی فر
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی موسویان
- چکیده
- در این پژوهش، جذب یون فلزی سزیم در محلول¬های آبی توسط جاذب نانوفیبری آمونیوم مولیبدوفسفات-پلی اکریلونیتریل (AMP/PAN) ساخته شده به روش الکترواسپین با تغییرات جزء AMP، غلظت جاذب، pH، زمان، غلظت اولیه فلز و دما مورد بررسی قرار گرفته است. خواص فیزیکی-شیمیایی جاذب به وسیله آنالیز¬های BET، FTIR، XRD و SEM مشخص شده است. آنالیز FTIR نشان می¬دهد که گروه¬های هیدروکسیلی، آمینی و متیلن مهم¬ترین نقش را در جذب سزیم نسبت به سایر گروه¬های عاملی ایفا می¬کنند. براساس آنالیز BET، ، قطر منافذ و سطح مقطع جاذب به ترتیب 31/2 نانومتر و 299/31 متر مربع بر گرم حاصل شد. داده¬های آزمایشگاهی در مدل¬های ایزوترم لانگمویر، فرندلیچ و دابینین-رادکویچ قرار داده شد. ماکزیمم ظرفیت جذب به وسیله مدل لانگمویر در شرایط pH برابر با 5 و دمای 45 درجه سانتیگراد، 25/55 میلی گرم بر گرم جاذب به دست آمد. میانگین انرژی آزاد محاسبه شده به وسیله مدل دابینین-رادکویچ نشان می¬دهد که فرآیند جذب از نوع جذب شیمیایی است. نتایج سینتیکی بیان می¬کند که مدل شبه مرتبه دوم بهترین برازش را با داده¬های تجربی داشته است. پارامتر¬های ترمودینامیکی نیز نشان می¬دهد که فرآیند جذب گرماگیر خود به خودی و در دما¬های بالا مطلوب است. همچنین، جذب رقابتی میان یون¬های فلزی سزیم، کبالت، استرانسیوم، منیزیم و کلسیم مورد بررسی قرار گرفت که جذب تعادلی به دست آمده از آنها به شکل Cs+ ? Co2+ ? Mg2+ ? Ca2+ ? Sr2+ است. سرانجام، ظرفیت جذب سزیم توسط نانوفیبر تهیه شده بعد از چهار سیکل جذب-دفع تغییر قابل توجهی نداشته است.
- Abstract
- Adsorption of Cs+ ion from aqueous solution onto a novel electrospun ammonium molybdophosphate (AMP) /polyacrylonitrile nanofiber adsorbent with variation in AMP content, adsorbent concentration, pH, contact time, initial concentration and temperature was studied. The physicochemical characterization was performed by FTIR, XRD, BET and SEM analyses. The FTIR analysis showed that the hydroxyl, amine and methylene groups were important functional groups involved in Cs+ binding. BET pore diameter and surface area of adsorbent were 2.31 nm and 31.299 m2/g, respectively. The equilibrium data were used to the Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R) models. The Langmuir model showed the best description of experimental data with the maximum adsorption capacity of 55.25 mg/g at pH 5 and 45oC. The evaluated mean adsorption energy using D-R model showed that the adsorption process was performed by chemical adsorption. Kinetic results showed that the pseudo-second-order kinetic model was best fitted with the experimental data. Thermodynamic parameters indicated that the adsorption process was endothermic spontaneous and favorable at higher temperature. The adsorption affinity of metal ions onto the adsorbent was in the order of Cs+ ? Co2+ ? Mg2+ ? Ca2+ ? Sr2+. The adsorbent can be easily regenerated after 5 cycles of adsorption-desorption.
