• شماره ركورد
    24863
  • شماره راهنما
    CHE2 916
  • عنوان

    سنتز هيدروژل برپايه نشاسته اصلاح شده به منظور جذب فلزات سنگين از پسآب

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    شيمي-شيمي آلي
  • دانشكده
    شيمي
  • تاريخ دفاع
    1404/06/18
  • صفحه شمار
    71 ص .
  • استاد راهنما
    دكتر عباس رحمتي
  • استاد مشاور
    دكتر اسماعيل شمس
  • كليدواژه فارسي
    هيدروژل , جاذب آلاينده , فلزات سنگين , نشاسته اصلاح شده , پليمريزاسيون پيوندي , ميزان جذب فلز
  • چكيده فارسي
    چكيده افزايش آلودگي منابع آبي به فلزات سنگين مانند نيكل (Ni²⁺) و تاليم (Tl⁺) ناشي از فعاليت¬هاي صنعتي، تهديدي جدي براي محيط زيست و سلامت انسان محسوب ميشود. در اين پژوهش، يك هيدروژل كامپوزيت مبتني بر نشاسته فسفردار (SSP)، كربوكسي متيل سلولز (CMC)، و پلي آكريل آميد (AM) با استفاده از سديم فيتات به عنوان تقويت كننده و (NMBA) به عنوان عامل ايجاد اتصال عرضي سنتز شد. هدف اصلي اين تحقيق، توسعه يك جاذب كارآمد، زيست تخريب¬پذير، و كم¬هزينه براي حذف فلزات سنگين از پساب¬هاي حاوي فلزات سنگين مي¬باشد. هيدروژل سنتز شده با روش¬هاي مختلفي از جمله FTIR، TGA، SEM، BET، ICP وEDS مورد شناسايي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه اصلاح سطح نشاسته با گروه¬هاي فسفات و حضور سديم فيتات، پايداري حرارتي و ظرفيت جذب هيدروژل در جذب فلزات سنگين به طور چشمگيري افزايش داده است. بررسي پارامترهاي مؤثر بر جذب نشان داد كه شرايط بهينه براي جذب نيكل pH=5 و زمان 60 دقيقه و براي تاليم به ترتيب در pH=6 و زمان 30 دقيقه حاصل مي¬شود. همچنين، مطالعات سينتيكي و ايزوترمي نشان داد كه فرآيند جذب از مدل شبه مرتبه دوم و ايزوترم لانگموير پيروي ميكند كه نشان¬دهنده جذب شيميايي و دسترسي به تمام سايت¬هاي اتصال در تمام سطح هيدروژل است. ظرفيت جذب هيدروژل براي نيكل و تاليم به ترتيب 590 و 446 ميليگرم بر گرم اندازه¬گيري شد كه در مقايسه با جاذب‌هاي مشابه عملكرد بالاتري دارد. هيدروژل سنتز شده پس از 3 چرخه جذب و واجذب، بيش از 85 درصد كارايي اوليه خود را حفظ كرد كه نشان¬دهنده قابليت استفاده مجدد و مقرون¬به¬صرفه بودن آن است. اين هيدروژل به دليل ويژگي¬هاي منحصر به فردي مانند زيست-سازگاري، هزينه پايين، و كارايي بالا، گزينه مناسبي براي كاربردهاي صنعتي در تصفيه پساب¬هاي آلوده به فلزات سنگين محسوب ميشود.
  • كليدواژه لاتين
    Hydrogel , pollutant adsorbent , heavy metals , modified starch , cross-linking polymerization , metal adsorption rate
  • عنوان لاتين
    Synthesis of hydrogel based on modified starch to adsorb heavy metals from wastewater
  • گروه آموزشي
    شيمي آلي و پليمر
  • چكيده لاتين
    The increasing contamination of water resources with heavy metals such as nickel (Ni²⁺) an‎d thallium (Tl⁺), resulting from industrial activities, poses a serious threat to the environment an‎d human health. In this study, a composite hydrogel based on phosphorylated starch (SSP), carboxymethyl cellulose (CMC), an‎d polyacrylamide (AM) was synthesized using sodium phytate as a reinforcing agent an‎d NMBA as a crosslinker. The primary aim of this research was to develop an efficient, biodegradable, an‎d low-cost adsorbent for the removal of heavy metals from industrial wastewater. The synthesized hydrogel was characterized using various techniques, including FTIR, TGA, SEM, BET, ICP, an‎d EDS. The results demonstrated that surface modification of starch with phosphate groups an‎d the presence of sodium phytate significantly enhanced the thermal stability an‎d adsorption capacity of the hydrogel for heavy metal removal. Investigation of the adsorption parameters revealed that the optimum conditions for nickel adsorption were at pH = 5 an‎d 60 minutes, while for thallium they were at pH = 6 an‎d 30 minutes. Furthermore, kinetic an‎d isotherm studies indicated that the adsorption process followed a pseudo-second-order kinetic model an‎d Langmuir isotherm, suggesting chemisorption an‎d accessibility of all binding sites across the hydrogel surface. The adsorption capacities of the hydrogel for nickel an‎d thallium were measured at 590 mg/g an‎d 446 mg/g, respectively, which outperformed similar adsorbents. After three adsorption–desorption cycles, the hydrogel retained more than 85% of its initial efficiency, highlighting its reusability an‎d cost-effectiveness. Due to its unique features such as biocompatibility, low cost, an‎d high performance, this hydrogel can be considered a promising can‎didate for industrial applications in the treatment of heavy metal-contaminated wastewater.
  • تعداد فصل ها
    3
  • فهرست مطالب pdf
    139550
  • نويسنده

    منصوري، اميد