-
شماره ركورد
24906
-
شماره راهنما
NANO2 116
-
نويسنده
خليلي حسين ابادي، فاطمه السادات
-
عنوان
ساخت نانو كامپوزيت سراميكي پرليت اصلاح شده/ نانوذرات اكسيد آهن (Fe3O4) جهت جداسازي جذبي و مغناطيسي نفت از آب
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مواد - سراميك
-
دانشكده
شيمي
-
تاريخ دفاع
1403/02/19
-
صفحه شمار
60 ص .
-
استاد راهنما
دكتر بهروز موحدي
-
كليدواژه فارسي
نانو ذرات مغناطيسي , جداسازي نفت از آب , پرليت منبسط شده , آبگريزي , روغن¬دوستي
-
چكيده فارسي
با پيشرفت روزافزون حوزه نفت و افزايش نياز جامعه به اين ماده گران¬بها، اثرات منفي زيست محيطي آن نيز در حال افزايش است. بنابراين لازم است آلودگيهاي محيطي ايجاد شده از محيط زيست زدوده شود. هدف از اين تحقيق ساخت نانوكامپوزيت سراميكي پرليت اصلاح¬شده/نانوذرات اكسيد آهن (Ep/Fe3O4@SiO2) است كه به منظور جداسازي نفت و فرآورده¬هاي آن از آب¬هاي آلوده به روش جذبي و مغناطيسي استفاده مي¬شود. براي تحقق اين هدف، نانوكامپوزيت سراميكي با اصلاح سطح پرليت منبسط شده توسط عوامل آبگريز كننده و نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن پوشش داده شده با سيليس، سنتز شد. ابتدا پرليت منبسط شده با استفاده از چندين محلول آبگريز اصلاح سطح شد. سپس نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن با روش هم¬رسوبي سنتز و با روش استوبر با سيليس پوشش داده شد. در ادامه نانوذرات مغناطيسي Fe3O4@SiO2 به داخل حفرات پرليت نفوذ داده شد. نانوكامپوزيت سنتز شده با روشهاي مشخصه¬يابي مانند SEM، XRD، FTIR و VSM ارزيابي و نتايج آن تحليل شد كه نشان دهنده¬ي سنتز موفق نانوذرات مغناطيسي و پوشش سيليس بر سطح آن بود. پرليت اصلاح شده بدون نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن مي¬تواند به صورت فيزيكي آب را دفع و با مكانيزم جذب مويينگي روغن را داخل حفراتش جذب كند كه مقادير آن با استفاده از آزمون¬هاي جذب بدست آمد در حالت بهينه براي آب از 7/3 به 3/0 (گرم آب بر گرم كامپوزيت) و براي روغن از 5/2 به 9/3 (گرم روغن بر گرم كامپوزيت) رسيد. همچنين ميزان جذب نانوكامپوزيت EP/ Fe3O4@SiO2 در دو حالت اصلاح سطح شده و اصلاح سطح نشده نيز مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان داد كه حتي در حالت آبگريز نشده، اضافه شدن نانو ذرات مغناطيسي به پرليت باعث افزايش قابليت جذب روغن مي¬شود زيرا لايه SiO2 روي سطح نانوذرات Fe3O4 قابليت جذب الكترواستاتيكي قطرات روغن را دارد. لذا ميزان جذب نانوكامپوزيت براي روغن از 5/2 به 4/3 (گرم روغن بر گرم كامپوزيت) افزايش يافت. پس از اصلاح سطح كامپوزيت با عوامل آبگريز كننده ميزان جذب آب تا 3/0 (گرم آب بر گرم كامپوزيت) كاهش و ميزان جذب روغن در مخلوط آب و روغن تا 2/4 (گرم روغن بر گرم كامپوزيت) افزايش يافت.كامپوزيت حاوي نانو ذرات مغناطيسي Fe3O4 را مي¬توان با استفاده از يك آهن¬رباي دائمي به آساني از مخلوط آب و روغن جدا كرد و بعد از شستشو در آب مقطر تا 4 مرتبه مجددا مورد استفاده قرار داد.
-
كليدواژه لاتين
magnetic nanoparticles , separation of oil from water , expanded perlite , hydrophobicity , oileophilicity
-
عنوان لاتين
Fabrication of ceramics nanocomposite of modified perlite/Fe3O4 nanoparticles for absobtion and magnetic separation of oil from wastewater
-
گروه آموزشي
نانو فناوري
-
چكيده لاتين
With the increasing progress of the oil field and the increasing need of society for this precious substance, its negative environmental effects are also increasing. Therefore, it is necessary to remove environmental pollution from the environment. The purpose of this thesis is to separate petroleum products such as diesel oil from water and then magnetically separate the composite from water-oil emulsion. To reach this goal, a composite consisting of expanded and modified pearlite and its combination with magnetic iron oxide nanoparticles coated with silica was fabricated and synthesized. In this way, expanded perlite was first surface modified using several hydrophobic solutions. The modified perlite can physically absorb the oil inside its cavities with the capillary absorption mechanism, the values of which were obtained using absorption tests, and in the best case, its water absorption rate is from 3.7 to 0.3 (gram of water per gram of composite) and its oil absorption increased from 2.5 to 9.3 (gram of oil per gram of composite). Then, iron oxide magnetic nanoparticles were synthesized by co-precipitation method and coated with silica by Stober method. Next, Fe3O4@SiO2 magnetic nanoparticles were penetrated into pearlite. The composite was characterized and analyzed at each stage by methods such as SEM, XRD, FTIR and VSM, which indicated the successful synthesis of magnetite nanoparticles in the synthesis stage, silica coating in the Stöber process and creating a combination of these particles with pearlite. Also, the absorption rate of EP/Fe3O4@SiO2 composite in two states of surface modification and unmodified surface was also investigated. The results showed that even in the non-hydrophobic state, the addition of Fe3O4@SiO2 particles to pearlite increases the oil absorption capacity because the SiO2 layer on the surface of Fe3O4 nanoparticles has the ability to electrostatically absorb oil droplets, so the absorption rate of the composite increases. . In this way, its oil absorption increased from 2.5 to 4.3 (gram of oil per gram of composite). The results showed that after modifying the surface of the composite, the amount of water absorption reached 0.3 (grams of water per gram of composite) and the amount of oil absorption in the mixture of water and oil reached 4.2 (grams of oil per gram of composite). The composite contains Fe3O4 magnetic nanoparticles. Can be easily separated from the water and oil mixture using a permanent magnet and reused up to 4 times after washing in distilled water.
-
تعداد فصل ها
5
-
لينک به اين مدرک :