کاربرد زئولیت اصلاح شده با نمک معدنی، نانو ذرات فلزی و سورفکتانت آلی و جاذب کربنی برای حذف آلاینده ها از آب

در این کار تحقیقاتی، مواد مختلف از شامل نانو زئولیت اصلاح نشده، اصلاح شده و گیاه تیفا لاتیفولیا به عنوان کاتالیزور یا جاذب برای از بین بردن آلودگی کننده آلی و معدنی در محلول های آبی استفاده گردید. در فصول 2 و 3، نانو کاتالیزوری اصلاح شده توسط نانو ذرات آهن (fenps) بر روی نانو ذرات زئولیت ناترولیت با موفقیت سنتز و به وسیله روش هایی از جمله پراش اشعه x (xrd)، فلورسانس اشعه x (xrf)، میکروسکوپ روبشی الکترونی (sem)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، و روش وزن سنجی گرمایی-کالریمتری روبشی تفاضلی (tga/dsc) شناسایی گردید. رنگ زدایی متیل اورانژ و متیلن بلو در سوسپانسیون های آبی حاوی نانو کاتالیست سنتز شده تحت تابش uv و در حضور h2o2 مطالعه شد. اثر پارامتر های مختلف مانند ph، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه آلاینده ها مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات نشان داد که کارایی کاتالیست به ترتیب زیر است: photo-nanps-fenps-h2o2>photo-nanps-h2o2>photo-nanps-fenps>photo-h2o2>nanps-fenps-h2o2 در شرایط بهینه جذب، داده های سینتیکی با استفاده از مدل های شبه درجه اول، شبه درجه دوم، الویچ و نفوذ بین مولکولی مورد آزمایش قرار گرفت. در نهایت، آزمایش هایی بر روی متیلن بلو در مقیاس پایلوت آزمایشگاهی انجام شد که نتایج انطباق قابل قبولی با داده های آزمایشگاهی داشتند. در فصل 4، ظرفیت نانو ذرات ناترولیت (nanps) اصلاح شده توسط n,n,n,n,n,n 1 و 9 – نونان دی آمونیوم دی برماید (hmna-br2) برای حذف اکسی آنیون های آرسنات از محیط های آبی در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. سورفکتانت hmna-br2 به وسیله روش ارائه شده توسط مینگر از واکنش بین 1 و 9 – دی برمو نونان و تری متیل آمین سنتز شد. برای اصلاح زئولیت مقدار 5 گرم از نانو زئولیت به مدت 12 ساعت با 50 میلی لیتر از محلول hmna-br2 مخلوط و با سرعت 150 دور در دقیقه هم زده شد. در شرایط بهینه، داده های جذب با استفاده از شش معادله ایزوترم فرندلیچ، لانگمویر، لانگمویر- فرندلیچ، دابنین- رادشکویچ، ردلیچ - پترسن و توس بررسی گردید. مشخص شد که داده های جذبی زئولیت اصلاح شده انطبق بالایی با معادله ایزوترم لانگمویر-فرندلیچ دارد. در فصل 5 نشان داده شد که استفاده از زئولیت های طبیعی با توجه به در دسترس بودن و هزینه پایین آن ها یکی از بهترین روش ها برای حذف سولفید هیدروژن (h2s) از آبهای آلوده است. در این فصل، فرایند جذب h2s توسط سه نوع جاذب، نانو زئولیت ناترولیت (nanps)، نانو زئولیت ناترولیت اصلاح شده با مولیبدن (nanps-mo) و نانو زئولیت ناترولیت اصلاح و کلسینه شده (c-nanps-mo) در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. جاذب ها شناسایی و اثر پارامتر های مختلف از جمله مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه h2s و ph مورد مطالعه قرار گرفته شد. مشاهده گردید که بازده فرایند با افزایش مقدار جاذب و زمان تماس در ph ثابت 0/9 افزایش می یابد. نتایج نشان داد که راندمان حذف h2s در شرایط بهینه توسط c-nanps-mo بالاتر از 97? از h2s موجود در فاضلاب های صنعتی است. علاوه بر این، شش معادله ایزوترم نیز برای این جاذب مورد مطالعه قرار گرفت که توافق خوبی میان داده های تئوری و تجربی با استفاده از مدل لانگمویر-فرندلیچ مشاهده شد. در نهایت، آزمایش های جذب در مقیاس آزمایشگاهی با طراحی راکتوری با بستر ثابت از جاذب c-nanps-mo برای از بین بردن h2s از آب ترش انجام شد. در نهایت، در فصل 6 کربن سیاه حاصل از گیاهtypha latifolia ساده (bctyla) و اصلاح شده توسط اسید (mbctyla) برای حذف کنگو رد از محلول های آبی به کار گرفته شده است. bctyla و mbctyla شناسایی و اثر پارامتر های مخالف بر فرایند جذب بررسی گردید. نتایج نشان داد که حذف کنگو رد با اصلاح اسیدی bctyla افزایش می یابد. داده های تجربی به دست آمده در شرایط بهینه برای مدل سازی فرایند جذب با استفاده از شش معادله ایزوترمی بررسی گردید که داده های حاصله مطابقت بالایی با ایزوترم لانگمویر-فرندلیچ داشت. همچنین، مطالعات نشان داد که سینتیک مرتبه اول مدل قابل استفاده برای این فرآیند جذب است. این مطالعه نشان می دهد که bctyla و mbctyla در جذب cr موثر بوده و می توانند به عنوان یک جایگزین کم هزینه در تصفیه فاضلاب برای حذف رنگ های آنیونی به کار گرفته شوند.