نام و نام خانوادگی:آتنا دهقانی
عنوان پایان نامه: مطالعه آزمایشگاهی سنتز نانوذرات اکسید آهن (Fe3O4) پیوند زده با اکسید گرافن (GO) با هدف حذف فلز سنگین سرب از محلول آبی
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی-فرآیندهای جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما اول: دکتر بنفشه سلطانی
چکیده:
حذف فلزات سنگين از محلول‌های آبی با کمک نانوذرات در طول ساليان اخير با توجه به حجم مصرفي کم در مقايسه با دیگر جاذب‌ها و سهولت در قابليت بازيافت فلزات سنگين جذب شده بر روي نانوذرات مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش سنتز نانوذرات اکسید آهن (Fe3O4) پیوند زده با اکسید گرافن (GO) با هدف حذف فلز سنگین سرب از محلول آبی بصورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. نانوجاذب سنتز شده با استفاده از آناليزهای FT-IR،XRD ، VSM ، SEM و TEM مشخصه‌یابی شد. همچنین تأثير پارامترهای pH، مقدار نانوجاذب، زمان تماس، دما و غلظت اوليه فلز سنگين سرب بر جذب سطحی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. تأثیر مقدار pH بر درصد حذف فلز سنگین سرب توسط نانوجاذب در دمای 25 درجه سانتی گراد، غلظت اولیه10 میلی گرم بر لیتر سرب و زمان تماس 60 دقیقه، مورد بررسی قرار گرفت و بیشترین درصد حذف سرب در 6=pH بدست آمد. بیشترین مقدار درصد حذف سرب در mg 15 نانوجاذب با مقدار 44/77 درصد حاصل شد. نتایج نشان داد که نانوجاذب در زمان 60 دقیقه، بیشترین میزان جذب را داشته است. همچنین درصد حذف سرب با افزایش دما از 15 تا 45 درجه سانتی گراد افزایش یافته و در دمای بالاتر از 45 درجه سانتی گراد درصد حذف فلز سنگین سرب با نانوجاذب روند کاهشی نشان داد. ماکزیمم درصد حذف سرب توسط نانوجاذب در شرایط pH برابر با 6، دمای بهینه، زمان تماس 60 دقیقه و غلظت اولیه 10 میلی گرم بر لیتر برابر با 44/77 درصد بدست آمد. مدل ایزوترم‌های، لانگمویر و فروندلیچ با داده‌های آزمایشگاهی جذب سرب در دمای 45 سانتی گراد و 6=pH در غظت‌های مختلف مطابقت داده شدند. ضریب همبستگی بالا (9066/0=R2) برای مدل فروندلیچ تایید کرد که مدل ایزوترم فروندلیچ برای برازش داده‌های آزمایشگاهی مناسب است. همچنین نتایج حاصل از برازش مدل‌های سینتیک جذب سرب توسط نانوجاذب نشان داد که مدل شبه درجه دوم با ضریب همبستگی بیشتر (9994/0=R2) نسبت به مدل شبه درجه اول مطابقت بهتری با داده‌های آزمایش دارد.
کلیدواژه: نانوذرات، جذب سطحی، اکسید آهن (Fe3O4)، اکسید گرافن (GO)، فلز سنگین سرب