پایان‌نامه

سینتیک و ترمودینامیک حذف متیل اورانژ از محلول های آبی با استفاده از نانوذرات دوفلزی آهن- نیکل تهیه شده با کاهش همزمان

حسین سروری

چکیده

نانوذرات به علت خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی, بسیار متفاوت از همتاهای توده ی خود عمل می کنند و در حوزه ی مواد مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. این تفاوت به دلیل تعداد قابل توجه اتم های سطحی که در مقایسه با نمونه های توده، خواص الکترونی و ساختاری متفاوت دارند، می باشد فناوری جدید ساخت نانو ذرات متنوع است و شامل گستره ی وسیعی از روش های حالت بخار، مایع و جامد می باشد. روش های موجود سنتز نانو ذرات در فاز بخار شامل رسوب فیزیکی و شیمیایی بخار و اسپری آئروسل می باشد. سنتز نانوذرات در فاز مایع شامل روش سل- ژل و روش های شیمیایی مرطوب می باشد. روش های تهیه در حالت جامد شامل آسیاب کاری مکانیکی و مکانو شیمیایی می باشد. هریک از این روش ها مزایا و معایب مربوط به خودش را دارد. از بین این روش ها، آسیاب کاری مکانیکی و فرایند های اسپری برای تولید انبوه نانوپودرها به کار می رود. نانو مواد شامل فلزات، سرامیک ها، مواد پلیمری یا مواد کامپوزیتی می باشند به طوری که اندازه ی آن ها در مقیاس نانو باشد. در اواخر دهه ی گذشته، نانو فلزات به خاطر پتانسیل خوب شان در کاربردهای صنعتی، کاتالیزوری، زیست پزشکی و الکترونیکی موضوع بسیاری از تحقیقات بوده اند. آلودگی نهرهای آب به سبب رنگ ها از صنایع نساجی، چرم و چاپ یک مشکل عمده ی زیست محیطی است. رنگ های آزو که شامل یک یا چند پیوند آزو (-n=n- ( هستند یک طبقه ی عمده از ترکیبات رنگی آلی سنتزی هستند. برآورد می شود که حدود 5/0 میلیون تن از رنگ های آزو هر ساله در سرتا سر جهان ساخته می شود که حدود 50% رنگ های تولیدی را شامل می شود. پیوند آزو ناپایدارترین بخش ملکول رنگ است و مسئول سرطان زایی و سمیت آن است. تخریب آن همچنین منجر به تشکیل آمین های آروماتیک سرطان زا می شود. اگرچه ترکیبات گوناگون از نانو ذرات دو فلزی بر پایه ی آهن برای تخریب آلاینده ها استفاده شده است ولی نانو ذرات دو فلزی آهن- نیکل به دلیل کاربردهای وسیع، پایداری خوب از نظر خوردگی و قیمت کمتر نیکل بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در نانو ذرات دو فلزی آهن- نیکل آهن الکترون دهنده است در حالیکه نیکل کاتالیزور است. مهم ترین روش های سنتز نانو ذرات دو فلزی در دماهای بالا مانند تجزیه حرارتی کمپلکس های فلزات واسطه، مایسل های معکوس، تشکیل الکتروشیمیایی و غیره می باشد. از بین این روش ها، روش احیای همزمان در فاز محلول مزایایی همچون شرایط ملایم تر، سادگی، قیمت پایین و تولید زیاد محصول را در بر دارد و به طور موفقیت آمیز در تهیه ی نانو ساختار های آلیاژی آهن- نیکل با ابعاد کوچک به کار رفته است.نانوذرات دوفلزی آهن- نیکل با موفقیت با استفاده از احیاکننده ی سدیم بور هیدراید برای کاهش همزمان یون های نیکل و آهن دو بار مثبت در محلول آبی تهیه شدند. ساختار، ترکیب، مورفولوژی و رفتار مغناطیسی توسط پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش الکترونی سطح انتخاب شده، میکروسکوپ الکترونی عبوری با تفکیک بالا، میکروسکوپ تونل زنی پیمایشی، مغناطیس سنجی ارتعاشی نمونه در دمای اتاق، طیف‎ بینی جذبی فرابنفش- مرئی و آنالیز مساحت سطح برونر-امت- تلر بررسی شد. این مطالعه به تخریب یک رنگ آزو، متیل اورانژ، با استفاده از نانوذرات دوفلزی آهن- نیکل در محلول آبی اشاره دارد. تخریب رنگ متیل اورانژ خیلی سریع بود و از مدل سینتیکی شبه درجه ی دوم پیروی کرد. سینتیک تخریب رنگ نشان داد که ph محلول، غلظت اولیه ی آهن- نیکل و غلظت اولیه ی رنگ فاکتورهای اساسی اند که بر سرعت تخریب موثراند. با افزایش اسیدیته و غلظت نانوذرات سرعت تخریب افزایش می یابد. مدل همدما آشکار کرد که معادله ی لانگمویر جذب رنگ متیل اورانژ بر روی نانوذرات دوفلزی آهن- نیکل را بهتر از مدل فرندلیچ توصیف می کند.

اساتید راهنما و مشاور

الهه کفشدارگوهرشادی، نرجس اشرف

پایان‌نامه‌های مشابه

اسناد مشابه

  • حذف رنگینه نارنجی متیل از محلول آبی با استفاده از زیست‌جاذب اصلاح‌شده با پلی‌آنیلین: مطالعات هم‌دما، سینتیک و ترمودینامیک

    مقاله۲۰۲۲علوم و تکنولوژی پلیمرشهرزاد عیسوند رجبی، فاطمه مصدرالامور

    فرضیه: رنگینه نارنجی متیل از جمله رنگینه‌های استفاده‌شده در صنایع مختلف مانند چاپ و رنگرزی است. از آنجا که نارنجی متیل تحت تأثیر تصفیه زیستی معمولی نیست و به‌راحتی تجزیه نمی‌شود، رهاسازی پساب‌های دارای این ترکیب سمی به آب‌های محیطی اثرهای نامطلوبی بر زندگی انسان و بوم‌سازگان آبی

  • بررسی تجربی بهبود خلوص آمونیم پرکلرات از طریق حذف کلرات با استفاده از نانو ذرات دوفلزی آهن- نیکل

    مقالهمواد پرانرژیعلیرضا زارعی، alireza zarei department of chemistry and chemical engineering, malek ashtar university of technology, tehran, iranدانشگاه مالک اشتر تهران - دانشکده شیمی . مهندسی شیمی علی مولودی، ali moloudi department of chemistry and chemical engineering, malek ashtar university of technology, tehran, iranدانشگاه مالک اشتر تهران - دانشکده شیمی . مهندسی شیمی قربان حسینی، ghorban hosseini department of chemistry and chemical engineering, malek ashtar university of technology, tehran, iranدانشگاه مالک اشتر تهران - دانشکده شیمی . مهندسی شیمی

    آمونیوم پرکلرات بعنوان یک اکسیدکننده قوی، کاربرد بسیار زیادی در فرمولاسیون پیروتکنیک و پیشرانه دارد. براساس استادارد نطامی برخورداری از خلوص بالا و عاری از ناخالصی هایی نظیر کلرات که می توانند بر کارایی آن تاثیر گذار باشند، از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. بنابراین حذف ناخالصی ه

  • بررسی بهبود خلوص آمونیم پرکلرات از طریق حذف کلرات با استفاده از نانو ذرات دوفلزی آهن- نیکل

    مقالهمواد پرانرژیعلیرضا زارعی، alireza zarei department of chemistry and chemical engineering, malek ashtar university of technology, tehran, iranدانشگاه مالک اشتر تهران - دانشکده شیمی . مهندسی شیمی علی مولودی، ali moloudi department of chemistry and chemical engineering, malek ashtar university of technology, tehran, iranدانشگاه مالک اشتر تهران - دانشکده شیمی . مهندسی شیمی قربان حسینی، ghorban hosseini department of chemistry and chemical engineering, malek ashtar university of technology, tehran, iranدانشگاه مالک اشتر تهران - دانشکده شیمی . مهندسی شیمی

    آمونیوم پرکلرات بعنوان یک اکسیدکننده قوی، کاربرد بسیار زیادی در فرمولاسیون پیروتکنیک و پیشرانه دارد. براساس استادارد نطامی برخورداری از خلوص بالا و عاری از ناخالصی هایی نظیر کلرات که می توانند بر کارایی آن تاثیر گذار باشند، از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. بنابراین حذف ناخالصی ه

  • بررسی بهبود خلوص آمونیم پرکلرات از طریق حذف کلرات با استفاده از نانو ذرات دوفلزی آهن- نیکل

    مقاله۲۰۱۷مواد پرانرژیحسینی, قربان، زارعی, علیرضا، مولودی, علی

    Ammonium perchlorate is widely used as an oxidizer in the propellant formulation and pyrotechnics According to military standard having high purity and free of impurities such as chlorate . So, the removal of impurities in the production of ammonium perchlorate will be highly reg

  • حذف متیلن‌بلو از محلول آبی با استفاده از نانوجاذب آهن مغناطیس اصلاح‌شده با گوانیدین

    مقاله۲۰۱۸پژوهش نفتسمیه نجفی، فرهاد سلیمی، چنگیز کرمی

    هدف از این مطالعه سنتز نانوذرات مغناطیسی عامل‌دار شده با گوانیدین و بررسی توانایی رنگبری رنگ متیلن بلو از نمونه فاضلاب واقعی می‌باشد. مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب سنتز شده با استفاده از تکنیک‌های SEMا، TEM و FTIR بررسی شد و اثر فاکتورهای pH، غلظت جاذب و متیلن بلو، زمان تماس و دما

  • حذف رنگ متیل اورانژ از محیط های آبی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی نیکل: مطالعه تعادلی و سینتیکی

    مقالهسلامت و محیط زیستسهیل سبحان اردکانی، s sobhanardakani department of the environment, college of basic sciences, hamedan branch, islamic azad university, hamedan, iranدانشیار گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان راضیه زندی پاک، r zandipak young researchers and elite club, hamedan branch, islamic azad university, hamedan, iranدانش آموخته کارشناسی ارشد محیط زیست، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان

    زمینه و هدف: رنگ­ ها آلاینده ­های مهمی هستند که منجر به ایجاد خطرات جدی برای انسان، دیگر حیوانات و موجودات زنده می­ شوند. رنگ ­ها با فرایندهای تصفیه هوازی قابل تجزیه نیستند. بنابراین، حذف آنها از پساب­ های صنعتی قبل از تخلیه به محیط زیست نیاز به توجه زیادی دارد. هدف از انجام این