خروج یون های فلزی سمی از منابع آبی مختلف بیشترین اهمیت را در دهه اخیر به خود جلب کرده است. جذب فلزات سنگین روی سطح جاذب های اکسید فلزی یک تکنولوژی توسعه یافته برای پاکسازی آب است. دی اکسید تیتانیوم به علت پایداری شیمیایی و حرارتی بالای آن یک جاذب بسیار مفید می باشد. در بخش اول از این کار نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم از طریق هیدرولیز گرمایی تتراکلرید تیتانیوم به عنوان پیش ماده در اسید کلریدریک با موفقیت سنتز شدند. ساختار محصولات به وسیله روش های uv-vis، ft-ir، xrd، bet و sem تعیین شد. آنالیزها نشان دادند که ذرات سنتز شده حاوی مخلوطی از 8/86% روتایل و 2/13% آناتاز با شکل کروی و مساحت سطح ویژه m2g?1 743/98 می-باشد. در بخش دوم از این کار، جذب یون های فلزی مس (ii) و سرب (ii) از محلول آبی روی نانو ذرات tio2 با تغییر در ph محلول، زمان تماس، غلظت اولیه یون های فلزی و دما بررسی شد. سینیتیک، ایزوترم های جذب و ترمودینامیک جذب یون های فلزی مطالعه شدند. داده های تجربی به وسیله مدل-های سینیتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و مدل نفوذ درون ذره ای آنالیز شدند. بهترین ضریب همبستگی برای مدل سینیتیکی شبه مرتبه دوم به دست آمد. نتایج جذبی به دست آمده از آزمایشات تعادلی به وسیله ایزوترم های فرویندلیچ، لانگمیور، تمکین و دوبنین-رادشکوویچ مطالعه شدند، ایزوترم فرویندلیچ بهترین تطابق را با داده های تعادلی نشان می دهد. همچنین پارامترهای ترمودینامیکی ?g? ,?s? ,?h? محاسبه شدند و مشخص شد که فرآیند جذب خودبه خودی و گرماگیر است.

در این پایان نامه، سینتیک جذب سطحی بر روی سطوح جامد از دیدگاه تئوری مورد مطالعه قرار گرفته است. در اینجا سینتیک جذب سطحی به عنوان یک فرآیند فرکتالی در نظر گرفته شده است. سپس با تلفیق معادله ی سینتیکی لانگمویر و معادله سینتیکی شبه فرکتالی، یک معادله ی سینتیکی جدیدی برای جذب سطحی بر روی سطوح جامد ارائه شده است. معادله ی سینتیکی به دست آمده به وسیله ی چند سیستم تجربی جذب سطحی بر روی سطح گرافن و نانولوله ی کربنی مورد بررسی قرار گرفت. در پایان مقایسه ای بین معادله ی ارائه شده و معادلات سینتیکی لانگمویر، شبه مرتبه ی اول و شبه مرتبه ی دوم ارائه گردید. معادله ی سینتیکی جدید در مقایسه با معادلات سینتیکی لانگمویر، شبه مرتبه ی اول و شبه مرتبه ی دوم نتایج نزدیکتری را نسبت به داده های تجربی نشان می دهد. این نتایج تأییدی بر صحت و کاربرد معادله ی سینتیکی به دست آمده برای بررسی جذب سطحی بر روی سطح گرافن ها و نانولوله های کربنی می باشد.

چکیده ندارد.