در این پروژه حذف رنگ پانسیو فورآر از محلول آبی در دو راکتور تحت تابش نور uv انجام شد. تاثیر نانوفتوکاتالیست دیاکسید تیتانیوم بر روی پساب بررسی شد و به منظور بررسی اثر نانوذرات دی اکسید فلزی بر روی دی اکسید تیتانیوم و افزایش میزان راندمان رنگبری، تاثیر دی اکسید نقره بر روی دی اکسید تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامتر های اجرایی شامل ph، مقدار نانوفتوکاتالیست و غلظت اولیه رنگ بر روی واکنش در دو راکتور فتوکاتالیستی با لامپ uv متفاوت بررسی و نتایج آنها با هم مقایسه شد هم چنین مقادیر بهینه برای هر کدام از پارامترها به دست آمد و نتایج مورد بررسی در روش آماری rsm نیز قرار گرفت. داده های به دست آمده از آزمایشات نشان داد که نانوذرات دی اکسید نقره بر روی دی اکسید تیتانیوم می تواند منجر به افزایش راندمات رنگبری شود.

در این رساله مواد معدنی دیاتومیت، کامپوزیت 50 درصد پرلیت/دیاتومیت و پرلیت به صورت نانوذرات که از مواد طبیعی تهیه شده بود برای جذب فلزات سنگین و تصفیه زهاب اسیدی معدن استفاده شد. روش های تجزیه ای مختلف برای شناسایی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی جاذب ها انجام شد. نتایج تجزیه های sem، tem و afm نشان داد که ذرات نانودیاتومیت به صورت ریز، کروی و یکنواخت، ذرات نانوپرلیت به صورت دانه ای و ناهموار و ذرات نانوکامپوزیت به صورت حدواسط ذرات نانودیاتومیت و ذرات نانوپرلیت می باشند. تجزیه xrf حاکی از آن است که سیلیس با بیش از 60% جزء اصلی تشکیل دهنده نانوجاذب های مذکور است. تجزیه ir نشان داد که تنها گروه عاملی این نانوجاذب ها که آلاینده های محلول را جذب می کند، si-oh است که در باند cm-1 3615-3595 قرار دارد. نتایج تجزیه های sem، tem، afm، xrd و رابطه شرر اندازه ذرات در حد نانو و کمتر از 100 نانومتر را اثبات کرد. نتایج تجزیه bet نشان می دهد که از نظر مساحت ویژه و تخلخل ترتیب نانودیاتومیت، نانوکامپوزیت، نانوپرلیت، دیاتومیت خام و پرلیت خام را می توان برای جاذب های مورد استفاده در نظر گرفت. پس از شناسایی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نانوجاذب ها، آنها در ابتدا برای جذب یون های آهن(ii)، منگنز(ii)، مس(ii)، کادمیم(ii)، نیکل(ii) و کرم(iii) از زهاب مصنوعی درسیستم های ناپیوسته و پیوسته استفاده شد. تأثیر پارامتر های ph، جرم جاذب، غلظت یون ها، دما و زمان بر میزان جذب یون ها در سیستم ناپیوسته بررسی گردید. نتایج نشان داد که نانوجاذب های مورد بررسی بازده مناسبی بیش از 85 درصد برای جذب یون های مذکور از زهاب داشته و کارایی جذب نانودیاتومیت > نانوکامپوزیت > نانوپرلیت بود. فرآیند جذب در آزمایشگاه به دو صورت تعادلی و سینتیکی بررسی گردید. نتایج نشان داد که فرآیند جذب یون های فلزی از ایزوترم لانگمویر و سینتیک شبه مرتبه دوم تبعیت می کند. در سیستم پیوسته، زهاب با دبی مشخص در ph بهینه از نانوجاذب ها عبور داده شد. منحنی نقطه شکست و زمان اشباع ستون برای یون های مختلف بدست آمد. از بین دمپ های باطله معدن مس سرچشه، زهاب خروجی دمپ 31 از نظر ترکیب شیمیایی تجزیه شد. ph این زهاب 10/5 بوده و نشان از اسیدی بودن زهاب دارد. نتایج تجزیه icp این زهاب نشان داد که غلظت یون های آهن(ii)، منگنز(ii) و مس(ii) به ترتیب mg/l 10/4، 30/8 و 50/10 بوده که خیلی بیشتر از مقدار استاندارد این یون ها در آب های کشاورزی می باشد. بنابراین در مرحله بعد حذف یون های آهن(ii)، منگنز(ii) و مس(ii) از زهاب مذکور در سیستم های ناپیوسته و پیوسته با استفاده از نانوجاذب های پرلیت و دیاتومیت مورد آزمایش قرار گرفت. فرآیند جذب در آزمایشگاه به دو صورت ایزوترمی و سینتیکی بررسی گردید. در این حالت نیز جاذب نانودیاتومیت کارایی بیشتری نسبت به نانوپرلیت دارد و این نانوجاذب ها به شکل موثر ی توانستند فلزات سنگین را از زهاب اسیدی معدن با بازده بالاتر از 90 درصد حذف کنند. در نهایت، مدل سازی فرآیند جذب یون های آهن(ii)، منگنز(ii) و مس(ii) از زهاب مورد بررسی در سیستم های ناپیوسته و پیوسته به کمک نرم افزار phoenics و با انجام کدنویسی به دو زبان ویژه ورودی نرم افزار و زبان فرترن 99 به منظور پیش بینی و بسط عوامل دخیل در فرآیند جذب سطحی آلاینده های فلزی انجام شد. مقدار خطای مدل سازی در مقایسه با داده های آزمایشگاهی با استفاده از جذر میانگین مربعات خطا کمتر از 10 درصد بوده و این حاکی از اعتبار مدل عددی است، هرچند که خطا ی مدل سازی در حالت پیوسته کمتر از حالت نا پیوسته بود. باتوجه به اعتبار مدل عددی، در مرحله آخر تحلیل حساسیت پارامتر های موثر در فرآیند جذب سطحی به منظور بسط و توسعه مدل در حالت های پیوسته و ناپیوسته انجام شد. به طور کلی، نتایج به دست آمده از چنین مطالعاتی می تواند در طراحی روش هایی برای کنترل آلودگی در مقیاس صنعتی و به حداقل رساندن اثرات مخرب زیست محیطی آن در آب های آلوده به فلزات سنگین در صنایع معدنی و سایر صنایع مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده ندارد.

دراین پایان نامه اثر بالقوه نانورس و تونسیل به عنوان جاذب های ارزان قیمت وداخلی درحذف رنگزای کاتیونی قرمز 18 ازآب آلوده مطالعه شده است. خصوصیات سطحی جاذب ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی (sem) و پراش پرتو ایکس (xrd) مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر عوامل مختلف موثر بر فرآیند جذب رنگ بررسی شد. نتایج نشان داد میزان حذف رنگ در مقادیر بهینه این پارامترها به بیش از 95 درصد رسیده است. در پایان میزان مطابقت داده های به دست آمده در این پژوهش با ایزوترم های فرندلیچ, لانگمویر و تمکین بررسی شد. فرآیند جذب رنگ جاذب نانو رس از ایزوترم لانگمویر و برای تونسیل از ایزوترم فرندلیچ تبعیت می کند. سینتیک جذب توسط دو مدل سینتیکی شبه مرنبه اول و دوم مورد مطالعه قرار گرفت. مدل شبه مرتبه دوم بهترین انتخاب بین دو مدل سینتیکی برای شرح رفتار جذب مواد رنگزا در این سیستم بود. عوامل ترمودینامیکی در ارتباط با فرآیند جذب محاسبه شد. مقادیر منفی ?g نشان می دهد که فرآیند جذب خود به خودی و ساز و کار جذب از نوع فیزیکی است. پس از بررسی نتایج آزمایش هر یک از جاذب ها، به کارایی ترکیب دو جاذب با نسبت های وزنی مختلف در شرایط بهینهی هر جاذب پرداخته شد. نتایج نشانگر این بود که ظرفیت جذب مخلوط دوتایی جاذب ها در شرایط بهینه آن ها، نسبت وزنی2-1 نانو رس به تونسیل بیشترین ظرفیت جذب را دارد.