شماره ركورد
23666
شماره راهنما
CHE.ENG2 327
عنوان
ارزيابي جذب رنگ متيلن بلو از محلول¬هاي آبي با استفاده از كامپوزيت ZIF-8/CNT-COOH بر پايه سرباره فولاد در بستر جذب ثابت
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي - فرايند هاي جداسازي
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
1403/02/04
صفحه شمار
67
استاد راهنما
عليرضا سليماني نظر , مهرداد فرهاديان اصفهاني
كليدواژه فارسي
جذب سطحي , ZIF-8/CNT-COOH , ZIF-8/CNT-COOH , ستون جذب بستر ثابت , سرباره
چكيده فارسي
در اين پژوهش، به منظور جذب آلاينده رنگي متيلن بلو از محيطهاي آبي، از آميزه چارچوب فلز آلي ZIF-8 و نانولوله كربني عامل دار شده با گروه عاملي COOH ، استفاده شد و اثر عوامل مختلف در شرايط ناپيوسته و همچنين پيوسته با استفاده از لايه نشاني آميزه بر روي سرباره، در يك ستون جذب بستر ثابت بررسي شد. چارچوب فلز آلي ZIF-8 به روش حلال حرارتي سنتز شد. جاذب سنتز شده توسط آزمونهاي FTIR، XRD، BET و FE-SEM مشخصه يابي شد. در آزمايش جذب مربوط به حالت ناپيوسته، اثر عواملي مانند pH در بازه 7،6،5،3 و 9، دماهاي 35،25و 45 درجه سانتيگراد و مدلهاي همدما و سينتيك مربوط به جاذب ، مورد بررسي قرار گرفت. غلظت آلاينده پس از عمليات جذب، به وسيله دستگاه طيف سنج نوري اندازهگيري شد. نتايج به دست آمده حاكي از آن بود كه در pH برابر 7 ، به دليل افزايش نيروهاي الكترواستاتيك بين جاذب و جذب شونده، ميزان جذب افزايش مييابد و افزايش دما بهدليل برخوردهاي مولكولي بيشتر، باعث افزايش ميزان جذب ميشود. آزمايشهاي مربوط به سينتيك جذب، نشان داد كه جاذب پس از 60 دقيقه به تعادل ميرسد و نتايج با مدل شبه مرتبه دوم، تطابق مناسبي داشت. آزمايشهاي مربوط به همدماي جذب، بيشترين ميزان جذب ZIF-8/CNT-COOH را، برابر با 9/433 ميلي گرم بر گرم نشان داد و نتايج با مدل همدماي لانگموير، مطابقت داشت كه به معناي تك لايه بودن جذب است. در آزمايش جذب در حالت پيوسته در ستون پر شده، اثر pHهاي 7،5 و 9، غلظتهاي اوليه متيلن بلو 50،25 و 100 ميليگرم بر ليتر، ارتفاع بستر جذب 1،2 و 5/0 سانتيمتر و شدت جريان ورودي به ستون6/0، 8/0 و 2/1ميليليتر بر دقيقه، مورد بررسي قرار گرفتند و بازده جذب، محاسبه گرديد. نتايج نشان داد كه با كاهش شدت جريان ورودي به ستون و غلظت آلاينده ورودي و همچنين افزايش ارتفاع بستر جذب، بازده جذب افزايش مييابد. همچنين pH برابر 7 بهترين بازده را براي ستون دارد. بهعلاوه، بازيابي جاذب در ستون جذب بررسي شده و نتايج نشان داد كه بازده جذب جاذب پس از 3 مرحله بازيابي، 60 درصد مقدار اوليه است.
كليدواژه لاتين
Adsorption , ZIF-8/CNT-COOH , Methylene blue , Fixed bed column , Slag
عنوان لاتين
evaluation of methylene blue adsorption from aqueous solution by ZIF-8/CNT-COOH stabilized on steel slag in fixed bed adsorption column
گروه آموزشي
مهندسي شيمي
چكيده لاتين
In this research, in order to adsorb the Methylene blue from water, the composite of metal-organic framework (ZIF-8) and carbon nanotubes functionalized with COOH functional group were used and the effect of different parameters were investigated in batch and continuous systems by coating on the slag in a fixed bed absorption column. ZIF-8 was synthesized by the solvothermal method. The synthesized adsorbent was characterized by FTIR, XRD, BET and FE-SEM analyses. The effect of factors such as pH in the range of 3,5,7 and 9, temperatures of 25,35 and 450C, isotherm and kinetic models of the adsorbent were investigated in the batch system. The concentration of the pollutant after the absorption process was measured by a spectrophotometer. The obtained results indicated that at pH= 7, due to the increase of electrostatic interaction between the adsorbent and the adsorbate, the amount of absorption increased. Moreover, the increase in temperature leads to an increase in the amount of absorption due to more molecular collisions. Experiments related to adsorption kinetics showed that the adsorbent reaches equilibrium after 60 minutes and the results were fitted with the pseudo-second-order model. The adsorption isotherm experiments showed the highest adsorption capacity 433.9 mg/g of ZIF-8/CNT-COOH, and the experimental data fitted by the Langmuir isotherm model, representing monolayer adsorption. In the continuous system in the packed column, the effect of pH 5,7 and 9, initial concentrations of methylene blue 25, 50 and 100 mg/L, the column bed height 1,2 and 0.5 cm and flow rate of 0.6, 0.8 and 1.2 ml/min were investigated and the breakthrough curves were drawn and absorption efficiency was calculated. The results showed that by reducing the flow rate and the concentration of the input pollutant, and also increasing the height of the absorption bed, the absorption efficiency increases. Also, pH = 7 has the best efficiency for the column. Moreover, the reusability of the adsorbent in the adsorption column was investigated. Results showed that the reusability of adsorbent reached 60% initial value after 3 times.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
33521
نويسنده