سنتز و شناسايي نانو جاذب هاي رُسي و كاربرد آن ها در حذف تركيبات رنگي

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق، خاك¬رس پيلارشده با سيليكا (SPC) از طريق اعمال فرآيند پيلارسازي بر روي مونت‌موريلونيت (Mt)، تهيه و به منظور استفاده در حذف رنگ اسيد آبي 92 (AB 92)، توسط كيتوسان (SPC/CTS) و درصدهاي مختلفي از پلي دي‌آليل دي‌متيل آمونيوم كلريد (SPC/PDDA-5، SPC/PDDA-10 و SPC/PDDA-15) اصلاح گرديد. خواص ساختاري نانوكامپوزيت‌هاي تهيه شده با استفاده از آناليز¬هاي دستگاهي مختلف مورد شناسايي قرار گرفت. بررسي اثر اصلاح شيميايي بر حذف رنگ AB 92، حاكي از كارايي بالاي نانوكامپوزيت SPC/PDDA-15 نسبت به ساير جاذب¬ها بوده و براي ادامه¬ي مطالعات جذبي انتخاب شد. تأثير 4 پارامتر عملياتي شامل غلظت، مقدار جاذب، pH و زمان تماس بر فرآيند حذف رنگ با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) و طرح مركب مركزي (CCD)، در 22 آزمايش و 5 سطح مورد بررسي و بهينه¬سازي قرار گرفت. مقادير بهينه براي ماكسيمم درصد حذف، غلظتِ 120 ميلي¬گرم بر ليتر از رنگ، مقدار 02ر0 گرم جاذب، زمان 120 دقيقه و 5 = pH به دست آمد كه در اين شرايط، ميانگين ظرفيت جذب SPC/PDDA-15 در 5 تكرار 298 ميلي‌گرم بر گرم و RSD% روش 401ر0 محاسبه شد. داده‌هاي تعادلي جذب به خوبي با مدل لانگموير (9998ر0=R2) قابل توصيف هستند كه بيانگر جذب تك‌لايه و شيميايي مولكول¬هاي رنگ بر روي سطح SPC/PDDA-15 مي‌باشد. همچنين بررسي چهار مدل سينتيكي نشان داد كه فرآيند جذب با ضريب همبستگي 9996ر0 تطابق خوبي با مدل شبه مرتبه¬ي دوم دارد. بعلاوه پس از بررسي تأثير دما بر ظرفيت جذبِ جاذب منتخب و پارامتر¬هاي ترموديناميكي، فرآيند جذب خودبخودي و گرمازا معرفي گرديد. مطالعات بازيابي و استفاده¬ي مجدد از جاذب، حاكي از حفظ بيش از 90 درصدِ ظرفيتِ جذب بود كه پس از 5 چرخه¬ي جذب و واجذب توسط محلول 5ر0 مولار سديم هيدروكسيد به دست آمد. پژوهش حاضر، استفاده از SPC/PDDA-15 را به عنوان جاذبي ارزان‌قيمت و زيست‌سازگار، در كنار سهولت سنتز، ظرفيت جذب بالا و قابليت بازيابي مجدد براي حذف انواع رنگ‌هاي آنيوني-آزو پيشنهاد مي¬دهد.

193576

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر افسانه سادات لاريمي

علوم و فن اوري نانو - نانوشيمي

دكتر منصور انبياء