1-4-2- اساس پدیده جذب سطحی………………………. 12

 

1-4-3- مکانیسم فرآیند جذب……………………… 13

 

1-4-3-1- جذب سطحی فیزیکی………………………. 14

 

1-4-3-2- جذب سطحی شیمیایی…………………….. 15

 

1-4-4- جاذب های مورد استفاده در جذب سطحی………… 16

 

1-5- متداولترین جاذب های مورد استفاده در حذف آرسنیک. 17

 

1-5-1- کیتوسان و نانوکامپوزیت های آن…………. 17

 

1-5-2- آلومینای فعال……………………….. 19

 

1-5-3- نانوذرات آهن صفر ظرفیتی………………. 20

 

1-6- ایزوترم های جذب سطحی……………………… 20

 

1-6-1- ایزوترم جذب لانگمویر………………….. 21

 

1-6-2- ایزوترم فروندلیچ…………………….. 23

 

1-7- سنتیک جذب……………………………….. 24

 

1-7-1- مدل سنتیکی شبه مرتبه اول……………… 25

 

1-7-2- مدل سنتیکی شبه مرتبه دوم……………… 25

 

1-7-3- مدل نفوذ درون ذره­ای………………….. 26

 

1-8- برخی از مواد دارای خاصیت آنتی باکتریال……… 27

 

1-8-1- کیتوسان…………………………….. 27

 

1-8-2- یون های مس و کمپلکس کیتوسان- مس……….. 28

 

1-8-3- نانوذرات نقره……………………….. 29

 

1-9- مروری بر کارهای انجام شده…………………. 30

 

1-10- اهداف پروژه حاضر………………………… 34

 

فصل دوم

 

مواد و روش ها

 

2-1- مواد شیمیایی مورد استفاده…………………. 39

 

2-2- جاذب های مورد استفاده برای حذف آرسنیک (III)……. 42

 

2-3- تهیه جاذب ها…………………………….. 42

 

2-3-1-  روش تهیه کامپوزیت کیتوسان/نانوآلومینا…. 42

 

2-3-2- روش سنتز نانو جاذب کیتوسان/آلومینا اصلاح شده با مس(II) 42

 

2-4- دستگاه های مورد استفاده…………………… 43

 

2-5- بررسی خصوصیات جاذب ها…………………….. 43

 

2-6- روش تهیه محلول استاندارد آرسنیت……………. 44

 

2-7- آزمایشات جذب دسته ای (بچ)…………………. 45

 

2-7-1- بررسی مقدار بهینه نانوآلومینا در کامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 جهت حذف As(III)…………………………………. 45

 

2-7-2- بررسی نسبت بهینه مس به کیتوسان در نانوجاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 جهت حذف As(III)   …………………………….. 46

 

2-7-3- بررسی تاثیر غلظت اولیه آرسنیک بر فرآیند جذب سطحی (مطالعات ایزوترم جذب)…………………………. 46

 

2-7-4- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرآیند جذب سطحی As(III) (مطالعات سنتیک جذب)…………………………………… 47

 

2-8- بازجذب و استفاده مجدد از جاذب ها…………… 47

 

2-9- روش آنالیز………………………………. 48

 

2-10- بررسی اثر تداخل یون های رایج……………… 48

 

2-11- بررسی خاصیت ضد میکروبی جاذب ها……………. 48

مقالات و پایان نامه ارشد

 

 

فصل سوم

 

نتایج و بحث

 

3-1- بررسی ساختار و ویژگیهای جاذبهای کیتوسان، کیتوسان/نانوآلومینا و مس-کیتوسان/نانوآلومینا…….. 53

 

3-1-1- ویژگی های مورفولوژی جاذب ها…………….. 53

 

3-1-2- مطالعاتEDX   جاذب ها…………………… 56

 

3-1-3- مطالعاتAFM   جاذب ها…………………… 57

 

3-1-4- مطالعاتXRD   جاذب ها…………………… 58

 

3-1-5- مطالعات FTIR  جاذب ها ………………….. 61

 

3-2- ساختار فرضی نانوکامپوزیت کیتوسان/آلومینا……. 66

 

3-3- بررسی پارامترهای موثر بر جذب As(III) به روش ناپیوسته در دمای محیط و pH خنثی….. 69

 

3-3-1- بررسی مقدار بهینه نانوذرات آلومینا در Chitosan/nano-Al2O3 جهت حذف As(III)…… 69

 

3-3-2-  بررسی نسبت بهینه مس به کیتوسان در نانوجاذب اصلاح شده جهت حذف As(III)……… 70

 

3-3-3- بررسی تاثیر غلظت اولیه As(III)بر فرآیند جذب سطحی 71

 

3-3-4- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرآیند جذب سطحی As(III) 73

 

3-4- ایزوترم های جذب سطحی……………………… 77

 

3-4-1- بررسی ایزوترم های جذب As(III) توسط جاذب کیتوسان.. 77

 

3-4-1-1- بررسی ایزوترم لانگمویر………………… 77

 

3-4-1-2- بررسی ایزوترم فروندلیج……………….. 78

 

3-4-2- بررسی ایزوترم های جذب As(III) توسط نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 81

 

3-4-2-1- بررسی ایزوترم لانگمویر………………… 81

 

3-4-2-2- بررسی ایزوترم فروندلیج……………….. 82

 

3-4-3- بررسی ایزوترم های جذب As(III) توسط نانوجاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3……… 84

 

3-4-2-1- بررسی ایزوترم لانگمویر………………… 84

 

3-4-2-2- بررسی ایزوترم فروندلیج……………….. 85

 

3-5- سنتیک­های جذب سطحی………………………… 87

 

3-5-1- مدل سنتیکی شبه مرتبه اول……………….. 88

 

3-5-2- مدل سنتیکی شبه مرتبه دوم……………….. 91

 

3-5-3- مدل نفوذ درون ذره­ای……………………. 95

 

3-6- اثر pH  اولیه…………………………….. 98

 

6-7- اثر تداخل یون های رایج…………………… 100

 

3-8- قابلیت استفاده مجدد از جاذب………………. 101

 

3-9- حذف آرسنیک از آب های طبیعی………………. 101

 

3-6- فعالیت ضدمیکروبی………………………… 102

 

4- نتیجه گیری……………………………….. 104

 

5- پیشنهادات………………………………… 106

 

6- منابع……………………………………. 107

 

فهرست اشکال

 

شکل 1-1-  مراحل جذب در سطوح درونی…………………. 13

 

شکل 1-2- نمودار خطی ایزوترم جذب لانگمویر…………. 22

 

شکل 1-3-  مقایسه نمودارهای ایزوترم جذب فروندلیچ بر اساس مقادیر n 24

 

شکل 3-1- تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نمونه جاذب های  (a کیتوسان  (b نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3   و (c  نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 …. 54

 

شکل 3-2- میکروگراف های SEM  از   (a کیتوسان خالص     (b نانوکامپوزیت  Chitosan/nano-Al2O3     (c نانوکامپوزیت  Cu-chitosan/nano-Al2O3      پس از جذب………. 55

 

شکل3-3- آنالیز EDX مربوط به نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3. 56

 

شکل 3-4- تصاویر AFM  از سطح نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 57

 

شکل 3-5- پراش اشعه X  نمونه نانوذرات آلومینا…….. 58

 

شکل 3-6- پراش اشعه X  نمونه کیتوسان…………….. 59

 

شکل 3-7- پراش اشعه ایکس نمونه نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3. 60

 

شکل 3-8- پراش اشعه ایکس نمونه نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 60

 

شکل 3-9- فازهای کریستالی (a Chitosan/nano-Al2O3  و (b Cu-chitosan/nano-Al2O3  با توجه به الگوهای XRD آنها… 61

 

شکل3-10- طیف FT-IR مربوط به کیتوسان………………. 62

 

شکل3-11- طیف FT-IR مربوط به نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3. 63

 

شکل3-12- طیف FT-IR  مربوط به نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 64

 

شکل3-13- طیف FT-IR  مربوط به نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 پس از جذب 65

 

شکل 3-14- طیف FTIR         (a کیتوسان خالص       (b  Chitosan/nano-Al2O3         (c  و  (d  نانوجاذب   Cu-chitosan/nano-Al2O3   قبل و   پس از جذب. 66

 

شکل 3-15- ساختار فرضی نانو کامپوزیت کیتوسان/آلومینا. 67

 

شکل 3-16- ساختار کمپلکس کیتوسان-مس (a) مدل پل (b) مدل آویز 68

 

شکل 3-17- تاثیر غلظت اولیه As(III)  بر ظرفیت جذب سطحی جاذب های مورد استفاده………. 72

 

شکل 3-18- داده های سنتیک برای جذب As(III)  بر روی  جاذب های مورد استفاده………. 75

 

شکل 3-19-  فرم خطی ایزوترم لانگمویر برای جاذب کیتوسان خالص 78

 

شکل 3-20-  فرم خطی ایزوترم فروندلیچ برای جاذب کیتوسان خالص 79

 

شکل 3-21-  فرم خطی ایزوترم لانگمویر برای نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3…….. 81

 

شکل 3-22- فرم خطی ایزوترم فروندلیچ برای نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3.. 83

 

شکل 3-23-  فرم خطی ایزوترم لانگمویر برای نانوجاذب  Cu-chitosan/nano-Al2O3 85

 

شکل 3-24- فرم خطی ایزوترم فروندلیچ برای نانوجاذب  Cu-chitosan/nano-Al2O3 86

 

شکل 3-25-  مدل سنتیک شبه نوع اول برای جذب As(III) روی جاذب کیتوسان 88

 

شکل 3-26-  مدل سنتیک شبه نوع اول برای جذب As(III)  روی نانو جاذب Chitosan/nano-Al2O3………… 89

 

شکل 3-27-  مدل سنتیک شبه نوع اول برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3 90

 

شکل 3-28-  مدل سنتیک شبه مرتبه دوم برای جذب As(III) روی کیتوسان 91

 

شکل 3-29- مدل سنتیک شبه مرتبه دوم برای جذب As(III) روی Chitosan/nano-Al2O3 92

 

شکل 3-30- مدل سنتیک شبه مرتبه دوم برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3………. 93

 

شکل 3-31- مدل نفوذ درون ذره­ای برای جذب As(III) روی کیتوسان 95

 

شکل 3-32- مدل نفوذ درون ذره­ای برای جذب As(III) روی Chitosan/nano-Al2O3 96

 

شکل 3-33- مدل نفوذ درون ذره­ای برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3 96

 

شکل 3-34- اثر  pH  اولیه روی جذب As(III) توسط کیتوسان خالص،    Chitosan/nano Al2O3   و    Cu-chitosan/nano Al2O3……. 99

 

شکل3-35- تعیین pHpzc  برای جاذب های کیتوسان ، Chitosan/nano Al2O3  و   Cu-chitosan/nano Al2O3……. 99

 

شکل 3-36- ظرفیت جذب As(III) در حضور آنیون های تداخل (500 mg/l). شرایط آزمایش: غلظت آرسنیک سه ظرفیتی 50 mg/l و مقدار جاذب 2 g/l 100

 

شکل 3-37- بازده جذب  Cu-chitosan/nano-Al2O3  نسبت به چرخه های بازسازی 101

 

شکل3-38- نمودار MIC  جاذب ها در برابر گونه های مختلف میکروبی 104

 

فهرست جداول

 

جدول2-1- مشخصات مهم کیتوسان……………………. 39

 

جدول 2-2- مشخصات مهم نانو ذرات آلومینا………….. 40

 

جدول 2-3- مشخصات مهم سدیم آرسنیت……………….. 41

 

جدول3-1- درصد اتمی و وزنی عناصر مورد استفاده در نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 57

 

جدول 3-2- بررسی تاثیر نسبت آلومینا به کیتوسان بر خواص جذبی Chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 69

 

جدول 3-3- بررسی نسبت مس به گلوکز آمین بر روی جذب جاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 70

 

جدول3-4- بررسی تاثیر غلظت اولیه As(III)بر فرآیند جذب سطحی جاذب کیتوسان……………………………………………. 71

 

جدول3-5- بررسی تاثیر غلظت اولیه As(III) بر فرآیند جذب Chitosan/nano-Al2O3……………………………………………. 71

 

جدول3-6- بررسی تاثیر غلظت اولیه As(III)  بر فرآیند جذب  Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 72

 

جدول3-7- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرآیند جذب As(III)  توسط  کیتوسان……………………………………………. 74

 

جدول3-8- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرآیند جذب As(III)  توسط Chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 74

 

جدول3-9- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرآیند جذب آرسنیک توسط Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 75

 

جدول3-10-  بررسی ایزوترم لانگمویر جاذب کیتوسان خالص.. 77

 

جدول3-11- پارامترهای ایزوترم لانگمویر برای جذب As(III) روی کیتوسان خالص………………………………………… 78

 

جدول3-12-  بررسی ایزوترم فروندلیچ جاذب کیتوسان خالص. 80

 

جدول3-13- پارامترهای ایزوترم فروندلیچ برای جذب As(III) روی کیتوسان خالص………………………………………… 80

 

جدول3-14-  بررسی ایزوترم لانگمویر نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 81

 

جدول 3-15-  پارامترهای ایزوترم لانگمویر  برای جذب As(III)  روی Chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 82

 

جدول3-16-  بررسی ایزوترم فروندلیچ نانو جاذب Chitosan/nano-Al2O3 82

 

جدول 3-17- پارامترهای ایزوترم فروندلیچ برای جذب As(III) روی Chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 83

 

جدول3-18-  بررسی ایزوترم لانگمویر نانو جاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 84

 

جدول 3-19-  پارامترهای ایزوترم لانگمویر برای جذب As(III)  روی Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 85

 

جدول3-20-  بررسی ایزوترم فروندیچ نانو جاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 86

 

جدول 3-21- پارامترهای ایزوترم فروندلیچ برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 86

 

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...