بازیابی پلاتین از کاتالیزورهای فرسوده با استفاده از جاذب های ساخته شده از مواد طبیعی

در این رساله تهیه جاذب های طبیعی از مواد اولیه پوست ذرت و پوست انار و تعیین خواص آن ها به منظور کاربرد در فرآیند بازیابی فلز پلاتین از درون محلول نمونه ساخته شده و همچنین محلول حاصل از استخراج پلاتین کاتالیزورهای فرسوده صنعتی پلاتین- قلع بر پایه آلومینا و پلاتین- رنیوم بر پایه آلومینا مورد بررسی قرار گرفته است. دو نمونه جاذب مورد نظر با استفاده از پوست ذرت و پوست انار در طی دو مرحله عملیاتی فرآوری با اسید و سپس فرآوری با آمین (دی اتیل آمین) ساخته شده است. خواص فیزیکی و شیمیایی جاذب های ساخته شده با روش های معین مشخص شده و سپس در جذب یون های فلزی از محلول نمونه و محلول واقعی حاصل از استخراج کاتالیزورهای فرسوده مورد استفاده قرار گرفته است. ساختار جاذب های تهیه شده از پوست ذرت و پوست انار آمورف است. همچنین جاذب های پوست ذرت و پوست انار فرآوری شده با اسید و آمین به ترتیب نسبت به جاذب های پوست ذرت و پوست انار فرآوری شده با اسید ترکیب خالص تری دارند و همچنین مقدار عناصر نیتروژن و هیدروژن در ساختار آنها بیشتر است. حضور عناصر نیتروژن و هیدروژن باعث افزایش راندمان فرآیند جذب شده است. همچنین وجود گروه عامل¬های هیدروکسیل و همچنین c=o ،که پتانسیل تبدیل به گروه های هیدروکسیل در محیط اسیدی را دارند، به اثبات می رسد. متوسط اندازه ذرات جاذب های پوست ذرت و پوست انار فرآوری شده با اسید و آمین به ترتیب 502 و 1300 نانومتر است. نتایج تجربی جذب یون های پلاتین بر روی هر چهار نمونه جاذب نشان می دهد تثبیت گروه عاملی آمین باعث بهبود فرآیند جذب شده است و همچنین حضور گروه های عاملی آمین و هیدروکسیل در سطح جاذب عامل اصلی جذب یون های پلاتین بر روی آن می شود و همانطور که دیده شده است پوست ذرت و پوست انار فرآوری شده با اسید و آمین تمایل جذب بالاتری برای یون های پلاتین نسبت به پوست ذرت و پوست انار فرآوری شده با اسید دارند. از بین یون های دیگری که همراه پلاتین در محلول واقعی وجود دارد، یون های آلومینیوم در فرآیند جذب پلاتین اختلال ایجاد می کند. در فرآیند جذب مورد بررسی ظرفیت جذب یون های پلاتین توسط جاذب تهیه شده از پوست ذرت از محلول نمونه حاوی تک عنصر پلاتین و محلول واقعی به ترتیب 38.5 و 7.8 میلی گرم به ازاء هر گرم جاذب است. همچنین ظرفیت جذب یون های پلاتین توسط جاذب تهیه شده از پوست انار از محلول نمونه حاوی تک عنصر پلاتین و محلول واقعی به ترتیب 5.64 و 3.78 میلی گرم به ازاء هر گرم جاذب است. مزاحمت حضور یون های آلومینیوم دلیل اصلی کاهش ظرفیت جذب جاذب از این دو محلول است. جاذب های مورد استفاده پس از اشباع شدن در فرآیند به منظور بدست آوردن پلاتین عنصری سوزانده شده است. خلوص پلاتین بدست آمده از استخراج از محلول واقعی پلاتین- قلع برای جاذب های پوست ذرت و پوست انار فرآوری شده با اسید و آمین به ترتیب 53.8 و 52.8 درصد است و برای محصول نهایی جذب از محلول پلاتین – رنیوم این خلوص 80.1 و 86.5 درصد است. با توجه به همه نتایج حاصل جاذب تهیه شده از پوست ذرت ظرفیت جذب بالاتری دارد در حالی که جاذب تهیه شده از پوست انار علی رغم ظرفیت جذب بسیار کمتر انتخابگری بالاتری نسبت به جذب یون های پلاتین دارد به طوریکه عوامل مزاحم باعث کاهش کمتری در ظرفیت جذب آن شده است. به علاوه در این رساله تغییر ساختار شیمیایی پوست ذرت در طول فرآیند دو مرحله ای ساخت جاذب با مکانیزمی از نوع مکانیزم مانیخ توصیف می شود. پس از آن با توجه به نتایج فرآیند جذب ناپیوسته محلول ها بر جاذب های پوست ذرت و پوست انار فرآوری شده با اسید و آمین در دمای ثابت ، مدل سینتیکی حاکم بر فرآیند جذب مدل شبه مرتبه دوم است. مقدار ثابت سرعت مدل مرتبه دو برای جذب یون های پلاتین بر روی جاذب¬های پوست ذرت و پوست انار فرآوری شده با اسید و آمین به ترتیب 0.00436 و 0.004091 (g/mg.min) است. همه نتایج حاصل از آزمایش ها انجام شده و بررسی نتایج حاصل از آنها نشان می دهد جاذب های ساخته شده تمایل بالایی برای جذب یون های پلاتین دارند.