26 نتیجه برای ایزوترم
حافظ گلستانیفر، سیمین ناصری، امیرحسین محوی، محمد هادی دهقانی، انور اسدی،
دوره 5، شماره 4 - ( 11-1391 )
چکیده
زمینه و هدف: نیترات از جمله منابع آلاینده آبهای زیرزمینی و عامل ایجاد بیماری متهموگلوبینمیا در نوزادان و نیز تشکیل ترکیبات سرطانزای نیتروزآمین است. هدف از این پژوهش بررسی کارایی نانو ذرات آلومینا در حذف نیترات از محلولهای آبی و تعیین ایزوترمهای جذب است.
مواد و روشها: این تحقیق یک مطالعه تجربی ـ توصیفی بوده است که در مقیاس آزمایشگاهی به صورت ناپیوسته و در شرایط آزمایشگاهی دمای 0C 52 انجام گرفت. ساختار نانو ذرات آلومینا با تکنیکهای پراکنش پرتو ایکس TEM مشخص گردید. غلظت باقیمانده نیترات به وسیله دستگاه اسپکتروفتومتری در طول موجهای nm 275 و 220 اندازهگیری شد. پارامترهای مختلفی از جمله دوز اولیه Al2O3 (g/L 0/25-0/06)، غلظت اولیه محلول (mg/L 300 -50)، زمان تماس (min 60-5) و 3،5،7،9= pH مورد بررسی قرار گرفت. همچنین محلولهای جذب نیترات بر روی نانو آلومینا تعیین شدند.
یافتهها: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با افزایش زمان تماس، غلظت اولیه و pH کارایی حذف نیترات افزایش مییابد. به نحوی که در 5 =pH، زمان min 60 وغلظت اولیه mg/L 300، کارایی حذف نیترات 60% بود. نتایج حاصل از مطالعات ایزوترمی نشان داد که حذف نیترات بر روی جاذب مورد استفاده در این تحقیق از معادله ایزوترمی لانگمیر 982/R2>0 پیروی میکند.
نتیجهگیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که میتوان از نانو ذرات آلومینا به عنوان جاذب موثر در جهت حذف غلظتهای بالای نیترات از محلولهای آبی استفاده نمود.
علیرضا رحمانی، قربان عسگری، مهرداد فرخی، مهدی شیرزاد سیبنی،
دوره 5، شماره 4 - ( 11-1391 )
چکیده
زمینه و هدف: رنگها یکی از عمدهترین آلایندههای محیط زیست که در پساب صنایع مختلف از جمله نساجی است که برای انسان و محیط زیست آلودگی ایجاد کردهاند. هدف از این تحقیق بررسی کارایی جذب رنگ راکتیو بلک 5 بر روی رزین تباد ل یون آنیونی به عنوان جاذب مناسب بود.
روش بررسی : در این مطالعه بعد از تهیه مواد و وسایل مورد نیار، کارایی حذف رنگ راکتیو بلک 5 با استفاده از جذب بر روی رزین تباد ل یون آنیونی با تغییرات pH، زمان تماس، مقدار ماده جاذب و غلظت اولیه رنگ راکتیو بلک 5 در سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت و نتایج توسط نرم افزار .Excel تجزیه و تحلیل گردید.
یافتهها: نتایج حاصل از انجام آزمایشات مشخص ساخت که کارایی حذف رنگ راکتیو بلک 5 با افزایش pH و غلظت اولیه رنگ، کاهش مییابد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس و مقدار ماده جاذب، کارایی حذف افزایش یافته است. همچنین نتایج نشان میدهند که سینتیک فرایند جذب از مدل سینتیک شبه درجه دو و دادههای تعادلی از مدل ایزوترمی لانگمیر پیروی میکنند.
نتیجهگیری: در مجموع نتایج حاصل از انجام آزمایشات مشخص ساخت که می وان از فرایند جذب برروی رزین تباد ل یون آنیونی به عنوان یک روش موثر و سریع در جهت حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلولهای آبی استفاده کرد.
امیر شیخ محمدی، مهدیه سردار،
دوره 5، شماره 4 - ( 11-1391 )
چکیده
MicrosoftInternetExplorer4
زمینه و هدف: آنتیبیوتیکها آلایندههای بالقوه خطرناکی هستند که به
دلیل اثرات سمی آنها بر روی زنجیره غذایی وجریانهای آبی مشکلات زیست محیطی عدیدهای
را بر روی انسان و سایر موجودات زنده ایجاد مینمایند. این مطالعه با هدف بررسی
امکان استفاده از پوسته میوه بلوط به عنوان یک جاذب ارزان قیمت درحذف پنیسیلینG از محلولهای آبی
صورت گرفته است.
روش بررسی: آزمایشات در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام
شد. تاثیر متغیرهای موثر درفرایند حذف پنیسیلینG، از جمله pH، مقدار جاذب، غلظت اولیه پنیسیلین
و زمان تماس، منحنی شکست بررسی شد. علاوه بر این فرایند واجذب نیز جهت استفاده
مجدد از جاذب مورد مطالعه قرار گرفت. خصوصیات سطحی پوسته بلوط با استفاده از تبدیل
فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی پویشی ارزیابی گردید ایزوترم (لانگمیر و
فروندلیچ و دابینین- رادشکویچ) وسینتیک جذب (درجه اول کاذب، درجه دوم کاذب و نفوذ
داخل ذرهای) برای ارزیابی دادهها مطالعه شدند.
یافتهها: حداکثر راندمان حذف پنیسیلین در 3=pH، دوز جاذب g/100mL 1/0 زمان تعادل min 120، به دست آمد. نتایج نشان داد که جذب
سطحی پنیسیلین بر روی پوسته میوه بلوط ازایزوترم فروندلیچ (996/0=R
2) پیروی میکند. همچنین مطالعات
سینتیکی همبستگی بیشتری را با معادله درجه دوم کاذب (992/0=R
2) نشان داد.
نتیجهگیری: بر مبنای نتایج حاصل از این مطالعه میتوان اظهار نمود
که پوسته میوه بلوط میتواند به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و مناسب در حذف پنی
سیلینG مورد استفاده قرار گیرد.
الناز ایروانی، محمدهادی دهقانی، امیرحسین محوی، نوشین راستکاری،
دوره 6، شماره 2 - ( 6-1392 )
چکیده
زمینه و هدف: بیسفنلA یک ماده شیمیایی مختلکننده غدد درونریز است که از طریق پسابهای کارخانه تولید آن، کاغذسازی و پلاستیکسازی وارد محیط میشود. هدف از این مطالعه بررسی ایزوترمهای جذب مربوط به کاهش بیسفنلA از محلولهای آبی توسط نانوتیوب کربن تک دیواره است.
روش بررسی: این مطالعه از نوع تجربی است. آزمایش بصورت ناپیوسته با حجم 50mL نمونه در مقیاس آزمایشگاهی انجام گردید. متغیرها در این مطالعه زمان تماس (5,15,30,60,90,120min)، غلظت اولیه بیسفنل 2,5,20,50mg/L) A) و pH آن (3,5,6,9,11) بود. غلظت بیسفنلA با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری UV-VIS سنجیده شد.
یافتهها: حداکثر ظرفیت جذب برابر با 71/42mg/g است. نتایج آزمایشات نشان داد که بیشترین ظرفیت جذب تعادلی در زمان تماس 60min و در 9 = pH اتفاق میافتد. همچنین با افزایش غلظت اولیه، ظرفیت جذب افزایش یافته و سپس به حالت ثابت میرسد.
نتیجهگیری: میزان جذب بیسفنلA توسط نانوتیوب کربن تک دیواره از مدل ایزوترم فروندلیچ – لانگمویر تبعیت میکند.
مهدی بهرامی، سعید برومند نسب، حیدرعلی کشکولی، احمد فرخیان فیروزی، علی اکبر بابایی،
دوره 6، شماره 2 - ( 6-1392 )
چکیده
زمینه و هدف: در میان فلزات سنگین کادمیوم بهدلیل تحرک زیاد و سمیت آن، بهلحاظ بهداشتی و زیستمحیطی اهمیت زیادی دارد. هدف از این پژوهش سنتز نانوذرات مگنتیت (Fe3O4) اصلاح شده با سدیم دودسیل سولفات (SDS) و ارزیابی عملکرد آن در حذف کادمیوم از محلولهای آبی بوده است.
روش بررسی: نانوذرات مگنتیت اصلاح شده سنتز گردید و تأثیر پارامترهای pH و زمان تماس بر کارایی حذف کادمیوم در سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. سپس ضرایب سینتیکها و ایزوترمهای جذب در شرایط pH بهینه و زمان تعادل جذب محاسبه گردید. برای تعیین ویژگیهای نانوذرات مگنتیت اصلاح شده تولیدی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، دستگاه پراش نگار اشعه XRD) X) و طیفسنج مادون قرمز (FTIR) استفاده شد.
یافتهها: تصویربرداری از نانوذرات تولیدی با میکروسکوپ الکترونی نشان داد که قطر این ذرات nm 40-60 است. نتایج نشان داد که در سیستم ناپیوسته با 50mL محلول کادمیوم با غلظت 10mg/L و مقدار 0/1g جاذب، حداکثر جذب کادمیوم در مدت زمان 12h در 6 = pH اتفاق میافتد. همچنین بر اساس نتایج آزمایش سینتیک، زمان تعادل برابر 30min بهدست آمد. فرایند جذب از مدل سینتیک مرتبه دوم هو تبعیت کرده و دادههای جذب با ایزوترم فروندلیچ مطابقت بیشتری داشت. حداکثر ظرفیت جذب نانوذرات مگنتیت اصلاح شده برای کادمیوم 9/604mg/L بهدست آمد.
نتیجهگیری: نتایج این مطالعه نشان داد که نانوذرات مگنتیت اصلاح شده میتواند بهعنوان جاذبی مؤثر جهت حذف کادمیوم از منابع آب آلوده بهکار رود.
محمد علی بقاءپور، بابک جاهد، غلام حسین جوشنی،
دوره 6، شماره 3 - ( 9-1392 )
چکیده
زمینه و هدف: افزایش تولید لاستیک های مستعمل بحث بازیافت این پسماند را به امری مهم در جهان امروز تبدیل کرده است، ازطرفی به نظر می رسد در جوامع در حال توسعه آلودگی آب های زیرزمینی به مواد نفتی از جمله بنزین به تحدیدی جدی برای سلامت انسان تبدیل شده است، هدف مطالعه حاضر تولید کربن فعال از لاستیک مستعمل و استفاده از آن برای حذف بنزین از محیط آبی است. روش بررسی: در این مطالعه از نمک پتاسیم هیدرواکساید برای فعال سازی شیمیایی لاستیک مستعمل استفاده گردید. به منظور جلوگیری از اکسیداسیون پیش ماده مورد استفاده از گاز آرگون استفاده شد. برای تعیین خصوصیات بافت کربن فعال تولید شده جذب گاز N2 و ایزوترم BET به کار برده شد. همچنین جهت تعیین خصوصیات جذب بنزین بر روی جاذب تولید شده از مدل های ایزوترمی و سینتیکی و برای تعیین اثر دما از مطالعه ترمودینامیکی استفاده گردید. یافته ها: نتایج نشان داد میزان SBET و VTOTAL به ترتیب برابر با 111/702 g/m2 و 0/124 cc/g است. مدل لانگمیر و شبه درجه دوم نیز به ترتیب بهترین مدل های ایزوترمی و سینتیکی جهت پیش بینی رفتار جاذب در جذب بنزین تعیین گردیدند. مقادیر تغییرات انرژی آزاد گیبس نیز در تمامی دماها منفی بود. نتیجه گیری: کربن فعال تولید شده دارای مساحت سطحی مطلوب و ظرفیت جذب مناسب برای حذف بنزین در محیط های آبی است و به نظر می رسد تولید کربن فعال از لاستیک مستعمل ارزان، موثر و دوستار محیط زیست باشد.
محمد ملکوتیان، لاله راننده کلانکش،
دوره 6، شماره 4 - ( 12-1392 )
چکیده
زمینه و هدف: موادهیومیک در آب شرب با کلرین واکنش داده و تشکیل ترکیبات سرطان زا می نمایند. از میان روش های مختلف برای جداسازی اسیدهیومیک از آب های سطحی، فرایند جذب در زمره روش های است که به علت اقتصادی و ساده بودن توجهات زیادی را بخود جلب کرده است.این تحقیق با هدف بررس کارائی نانوذرات سیلیکون در جذب اسیدهیومیک موجود در آب انجام گرفت. روش بررسی: مطالعه تجربی است که بر روی نمونه سنتتیک و سپس بر روی نمونه واقعی آب خام تصفیه خانه زرینه رود تبریز انجام گرفت. نمونه برداری بروش نمونه برداری لحظه ای انجام گرفت .پس از تعیین کیفیت شیمیایی و میانگین اسیدهیومیک نمونه خام، اثر pH، مقدار جاذب و زمان های مختلف بر روی حذف اسیدهیومیک مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه هریک از پارامتر تعیین گردید. بمنظور درک بهتر فرایند جذب، ایزوترم ها و سینتیک جذب بررسی شد. غلظت اسید هیومیک و TOC بترتیب با استفاده از اسپکتروفتومتر Schimadzu/UV-1800,made (in japan) در طول موج 254 nm و دستگاه TOC متر SHIMADZU مدل TOC-VCSH اندازه گیری شد. برای تجزیه تحلیل داده ها از نرم افزار spss و آماره رگرسیون استفاده شد. یافته ها: بیشترین درصد حذف اسید هیومیک در pH=4، و زمان ماند 10 min و کاربرد مقدارجاذب 0/25 g/L برای محلول های سنتتیک و واقعی به ترتیب با راندمان 88/4 % و 81/8 % بدست آمد. نتایج نشان داد، جذب اسیدهیومیک از ایزوترم فروندلیچ وسرعت آن از سینتیک درجه دوم بترتیب با ضریب همبستگی 0/8172 و 0/9936 پیروی می کند. نتیجه گیری: گرچه میزان حذف در محلول های واقعی با محلول های سنتتیک بعلت تداخل عوامل مداخله گر در آب های طبیعی کمتر بود ولی در مجموع با توجه به درصد بالای حذف اسیدهیومیک در شرایط بهینه می توان روش مذکور را بعنوان یکی از روش های کارآمد برای حذف اسیدهیومیک مطرح نمود.
محمدهادی دهقانی، محمود علیمحمدی، امیرحسین محوی، نوشین راستکاری، معصومه مستوفی، مریم غلامی،
دوره 6، شماره 4 - ( 12-1392 )
چکیده
زمینه و هدف: صنایع مختلفی نظیر پتروشیمی، پالایشگاه نفت، داروسازی، پلاستیک، کاغذ، فولاد و رزین مقادیر قابل-توجهی فنل و مشتقات آن را تولید میکنند. با توجه به اینکه فاضلابهای حاوی فنل دارای سمیت بالا و قدرت تجزیه-پذیری کم هستند، باید قبل از تخلیه به محیطزیست، تصفیه شوند. بنابراین هدف از این مطالعه، حذف فنل از محیطهای آبی با استفاده از نانولولههای کربنی چندجداره است. روش بررسی: فرایند جذب در شرایط آزمایشگاهی با تأکید بر اثر پارامترهای مختلفی چون زمانتماس (min 5 تا 120)، (11وpH (3،5،7،9، غلظت اولیه فنل (25،10،5و50mg/L) و یونهای مداخلهگر سولفات و کلراید (mg/L 20 تا 200) بر فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تفهیم بهتر فرایند جذب، سینتیک و ایزوترمهای جذب تعیین شد. یافتهها: نتایج نشان داد که حداکثر ظرفیت جذب در غلظتmg/L 50 فنل در طی زمان min 30 اتفاق میافتد. همچنین در pH بین 3 تا 9 تغییر محسوسی در جذب مشاهده نشد و در pH بیشتر از 9، جذب بطور ناگهانی کاهش یافت. وجود یونهای سولفات و کلراید، تأثیری بر فرایند نداشت. علاوه بر این مشخص شد که سینتیک جذب از مدل سینتیک درجه دوم کاذب و دادههای تعادلی از ایزوترم فروندلیچ تبعیت میکند. نتیجهگیری: بر مبنای نتایج حاصل از این مطالعه میتوان اظهار نمود که نانولولههای کربنی چندجداره به دلیل قابل استفاده بودن در محدوده وسیعی از pH، زمان کوتاه برای رسیدن به تعادل و همچنین عدم تأثیر یونهای مداخلهگر بر فرایند جذب، قابلیت خوبی درحذف فنل از محیطهای آبی دارند.
بابک کاکاوندی، روشنک رضایی کلانتری، احمد جنیدی جعفری، علی اسرافیلی، عبدالمجید قلیزاده، علی آذری،
دوره 7، شماره 1 - ( 4-1393 )
چکیده
زمینه و هدف: استفاده بی رویه از آنتی بیوتیک ها و تخلیه آن ها به محیط زیست پیامدهای جدی و خطرناکی را به دنبال دارد. کربن فعال پودری در سطح وسیعی برای جذب این آلاینده ها استفاده شده است اما مشکلات ناشی از جداسازی آن مطرح است. هدف از این مطالعه سنتز کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات Fe3O4 و بررسی کارایی آن در حذف آموکسی سیلین از محیط های آبی بوده است. روش بررسی: مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب سنتز شده با تکنیک های SEM، TEM، XRD و BET مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین برای تعیین پارامترهای ترمودینامیک، ایزوترم های تعادلی و سینتیک های فرآیند جذب تاثیر پارامترهایی نظیر pH، غلظت اولیه آموکسی سیلین و جاذب، زمان تماس و دما مورد مطالعه قرار گرفت. یافته ها: مشخصات فیزیکی کربن فعال مغناطیسی نشان داد که نانوذرات Fe3O4 دارای اندازه متوسط nm 80-30 و سطح ویژه برابر با m2/g 571 بوده است. شرایط بهینه ی جذب عبارتند از: 5=pH، زمان تماس min 90 ، دز جاذب g/L 1 و دمای C °20. داده های ایزوترم های تعادلی نشان داد که فرآیند جذب متناسب با هر دو مدل فروندلیچ و لانگمیر بوده و حداکثر ظرفیت جذب به میزان mg/g 136/98بوده است. فرآیند جذب می تواند به وسیله مدل سینتیکی شبه درجه دوم توصیف شود. مقادیر منفی به دست آمده برای ∆H0 و ∆G0 از مطالعه ترمودینامیک جذب نیز نشان داد که جذب آموکسی سیلین روی کربن فعال مغناطیسی، اگزوترمیک و خودبخودی بوده است. نتیجه گیری: مطالعه حاضر نشان داد که کربن فعال مغناطیسی علاوه بر داشتن ویژگی هایی چون، جداسازی سریع و آسان، پتانسیل بالایی را برای جذب آموکسی سیلین دارد. لذا می توان از آن برای جذب و جداسازی چنین آلاینده هایی از محیط های آبی استفاده نمود.
حمید زارعی، امیرحسین محوی، سیمین ناصری، رامین نبی زاده نودهی، فرزانه شمیرانی،
دوره 8، شماره 3 - ( 9-1394 )
چکیده
زمینه و هدف: فلوئور عنصری است که به طور گسترده در پوسته کره زمین یافت میشود. فواید و مضرات فلوراید در بدن انسان، به غلظت آن بستگی دارد. مصرف آب آلوده به آرسنیک در درازمدت باعث بروز انواع اثرات نامطلوب بهداشتی از جمله ضایعات پوستی و سرطان در مصرفکنندگان میشود. هدف از این مقاله کارائی نانوالومینا بر روی نانوتیوب کربن در حذف فلوراید و آرسنیک (V) از محلولهای آبی است.
روش بررسی: در این مطالعه، آلومینای کریستال در مقیاس نانو بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره بوسیله روش سل – ژل به عنوان یک جاذب در استخراج فاز جامد برای حذف فلوراید و آرسنیک (V) مورد استفاده قرار گرفت. از روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی Box-Behnkenجهت ارزیابی اثر متغیرهای مستقل بر عملکرد پاسخ (راندمان حذف آرسنیک (V)) و همچنین پیشگوئی بهترین مقدار پاسخ استفاده شد. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف از جمله: زمان تماس min 120-10، دوز جاذب (g/L1/5-0/25) و pH = 3-9غلظت اولیه فلوراید mg/L 8-2 بر کارایی فرایند بررسی شد. ساختار نانو با تکنیکهای پراکنش پرتو ایکس XRD، SEM و TEM مشخص گردید. در این پژوهش از دو مدل ایزوترم فروندلیچ و لانگمویر جهت محاسبه ثابت تعادل استفاده گردید.
یافتهها: نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس و دوز جاذب میزان حذف فلوراید افزایش مییابد. اما با افزایش pH و غلظت اولیه فلوراید راندمان حذف آن کاهش مییابد مقدار بالای (0/94) 2 R نشان میدهد که حذف آرسنیک (V) میتواند بوسیله این مدل تعریف شود. ایزوترم فروندلیچ با R2 بیش از 0/997 بهترین نمودار برای دادههای آزمایش است و از این مدل تبعیت بیشتری دارند.
نتیجهگیری: استفاده از نانوآلومینای پوشش داده شده بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره (MWCNTs) میتواند راندمان حذف آرسنیک (V) و فلوراید را بشدت افزایش دهد.
افسانه شهبازی،
دوره 8، شماره 3 - ( 9-1394 )
چکیده
زمینه و هدف: رشد چشمگیر استفاده از سورفکتانت تریتون ایکس-100 در صنایع سبب افزایش حضور این ماده در پسابها و درنتیجه تهدیدی برای اکوسیستمهای آبی شده است. تریتون بهدلیل ساختار شیمیایی مولکولی خود از نظر زیستی تجزیهپذیر نبوده و در زنجیرهغذایی تجمع مییابد.
روش بررسی: در این تحقیق ظرفیت جذبی شش نوع زئولیت سنتزی با نام کامل و اختصاصی ZSM(26), ZSM(236), Beta(200), Beta(35) Y(USY), Y(DAY), با ساختارهای تخلخلی منظم مختلف در حذف سورفکتانت تریتون ایکس-100 از پساب در راکتور ناپیوسته جذبی بررسی و نتایج آن با ظرفیت جذبی زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت مورد مقایسه قرار گرفت.
یافتهها: ظرفیت جذبی زئولیتهای مورد مطالعه برای جذب تریتون ایکس-100 به ترتیب ZSM(236) < ZSM(26) <Beta(35) <NZ <Y(USY) <Y(DAY)< Beta(200) بهدست آمد. زئولیت Beta(200) بیشترین ظرفیت جذبی در حدود mg/g 575 را در مقایسه با سایر زئولیتهای مورد مطالعه نشان داد که دلیل آن داشتن حفرات منظم با قطر بزرگ، وجود کانالهای ارتباطی بین حفرات، نسبت SiO2/Al2O3 بیشتر و مساحت سطح بیشتر آن نسبت به سایر زئولیتهای مورد مطالعه بوده است. ایزوترم جذب و سرعت فرایند جذب تریتون بر روی زئولیت Beta(200) به ترتیب از مدل جذب تک لایهایی لانگمویر و مدل سینتیکی شبه درجه دوم پیروی نمود.
نتیجهگیری: مکانیزم جذب از نوع جذب بر روی سطوح داخلی زئولیت بوده و نفوذ مولکولهای درشت سورفکتانت به درون حفرات منظم زئولیت Beta(200) عامل محدود کننده سرعت فرایند جذب شناسایی گردید. براساس یافتههای تحقیق استفاده از زئولیتهای درشت حفره مانند Beta(200) برای تصفیه پسابهای صنعتی حاوی آلایندههای آبدوست قابل توصیه است.
فرزانه محمدی، سمیه رحیمی، زینب یاوری،
دوره 8، شماره 4 - ( 12-1394 )
چکیده
زمینه و هدف: در این تحقیق میزان حذف فلز کروم شش ظرفیتی از محلول های آبی با استفاده از جاذب بیولوژیکی لجن دفعی فاضلاب های شهری مطالعه شد. همچنین کارایی شبکه های عصبی در پیشبینی جذب بیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسی: تاثیر پارامترهای غلظت اولیه، دز جاذب، pH، سرعت و زمان اختلاط در راکتور ناپیوسته بر جذب کروم بررسی و قسمتی از نتایج آزمایشگاهی توسط شبکه عصبی پس انتشار پیش خور مدلسازی شد و بخش دیگری از نتایج برای سنجش دقت مدل شبیه سازی شد. بهینه سازی تابع انتقال و تعداد نورون های لایه مخفی انجام شد.
یافتهها: شرایط بهینه در غلظت اولیهmg/L 90، دز جاذب ,pH= 2 ,4g/L سرعت اختلاط 200rpm و زمان اختلاط 120min حاصل شد و حداکثر میزان حذف 96% و حداکثر ظرفیت جذب 41/69mg/g بدست آمد. سینتیک جذب کروم با مدل شبه مرتبه دوم و ایزوترم جذب آن با مدل فروندلیچ تطابق دارد. در شبکه عصبی طراحی شده بهترین تابع انتقال در لایه های مخفی و خروجی تابع تانژانت سیگموئید و تعداد نورون بهینه برابر 13 عدد تعیین شد. خروجی مدل با بردار هدف همبستگی (0/984=R) مناسبی دارد. شبیه سازی انجام شده با مدل شبکه عصبی، تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.
نتیجهگیری: لجن دفعی مورد استفاده در این تحقیق قادر به حذف کروم از محیط های آبی است. استفاده از شبکه عصبی پس انتشار، تابع آموزشLevenberg-Marquardt ، تابع انتقال تانژانت سیگموئید در لایه های مخفی و خروجی و تعداد نورون های بین 1/6 تا 1/8 داده های ورودی، نتایج مناسبی برای پیش بینی فرایند جذب در پی خواهد داشت.
سهیل سبحان اردکانی، راضیه زندی پاک،
دوره 9، شماره 2 - ( 6-1395 )
چکیده
زمینه و هدف: رنگ ها آلاینده های مهمی هستند که منجر به ایجاد خطرات جدی برای انسان، دیگر حیوانات و موجودات زنده می شوند. رنگ ها با فرایندهای تصفیه هوازی قابل تجزیه نیستند. بنابراین، حذف آنها از پساب های صنعتی قبل از تخلیه به محیط زیست نیاز به توجه زیادی دارد. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی حذف رنگ متیل اورانژ توسط نانوذرات مغناطیسی نیکل از محلول آبی است.
روش بررسی: در این مقاله، نانوذرات مغناطیسی نیکل به روش همرسوبی شیمیایی سنتز شدند و به عنوان جاذب برای حذف رنگ متیل اورانژ استفاده شدند. خصوصیات ظاهری نانوذرات مغناطیسی نیکل با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD)، pH نقطه صفر (pHpzc) و آنالیز طیف سنجی تفکیک انرژی (EDX) بررسی شد. آزمایش به صورت ناپیوسته با mL 20 محلول متیل اورانژ با غلظت mg/L 40 در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. اثر متغیرهای pH (8-2)، مقدار جاذب (g 0/07-0/009) و زمان تماس (min 70-2) بر راندمان حذف رنگ بررسی گردید. در نهایت، داده های آزمایشگاهی با ایزوترم های لانگمویر، فروندلیچ و تمکین و با مدل های سینتیکی شبه درجه اول و دوم مطابقت داده شد.
یافته ها: تصویر TEM نشان داد، نانوذرات مغناطیسی نیکل در اشکال ظاهری کروی و در اندازه nm 12 هستند. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش زمان تماس تا min 20 و مقدار جاذب به میزان g 0/04 کارایی حذف رنگ افزایش یافته است. بهترین pH برای حذف رنگ متیل اورانژ 2 بود. همچنین تحت این شرایط جذب از ایزوترم جذب لانگمویر با ضریب همبستگی 0/995 و مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضریب همبستگی 0/999 پیروی کرده است. بیشترین ظرفیت جذب جاذب تهیه شده برای ایزوترم لانگمویر mg/g 135 برآورد شد.
نتیجهگیری: نانوذرات مغناطیسی نیکل میتواند به عنوان یک جاذب موثر و در دسترس جهت حذف رنگ متیل اورانژ از پساب های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
مهدی نوری نژاد، ناصر ارسلانی، حسن نمازی،
دوره 10، شماره 1 - ( 3-1396 )
چکیده
زمینه و هدف: نیکوتین بعنوان سمی ترین آلکالوئید در تنباکو، یکی از ترکیباتی است که باعث مرگ و میر انسان ها در طی چند دهه گذشته شده است. هدف از این مطالعه حذف نیکوتین بعنوان یک آلاینده زیست محیطی از محلول آبی با استفاده از نانوکامپوزیت هالوسیت-پلیتیوفن (HNT@PTh) است.
روش بررسی: نانوکامپوزیت HNT@PTh ابتدا با تهیه مخلوط یکنواختی از HNT و کلرید آهن (ш) به کمک آسیاب توپی و سپس انجام پلیمریزاسیون تیوفن روی سطح آن در دمای C° 5-0 تهیه گردید. در این مطالعه، پارامترهایpH ، زمان های تماس و غلظت اولیه نیکوتین در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت و خصوصیات فیزیکی جاذب توسط آنالیز FTIR و SEM تعیین گردید. سپس، نتایج جذب با استفاده از ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ توصیف شدند.
یافته ها: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که فاکتورهای pH محلول، زمان های تماس و غلظت اولیه نیکوتین تاثیر مستقیم بر فرایند جذب دارند بطوریکه بیشترین میزان جذب در pH برابر با 7 برایmg 50 از جاذب طی بازه زمانی min 90 با غلظتmg/L 25 از نیکوتین بدست آمد. نتایج مطالعات ایزوترمی نیز نشان داد که جذب نیکوتین با مدل لانگمویر همخوانی بیشتر دارد.
نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می دهد که اصلاح هالوسیت بعنوان یک ترکیب معدنی با پلی تیوفن و سنتز نانوکامپوزیت HNT@PTh می تواند بعنوان جاذب موثر برای جذب آلاینده نیکوتین بکار رود.
عبدالمطلب صید محمدی، علیرضا رحمانی، قربان عسگری، سمیه باجلان، امیر شعبانلو،
دوره 10، شماره 1 - ( 3-1396 )
چکیده
زمینه و هدف: منابع اصلی 4-کلروفنل فاضلاب صنایع نفت، زغال، کاغذ و تولید رزین است. هدف از پژوهش حاضر مقایسه کارایی نانورس خام و اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی تترا دسیل تری متیل آمونیوم بروماید در حذف 4-کلروفنل از محیطهای آبی است.
روش بررسی: تاثیر زمان تماس، pH اولیه محلول، مقدار جاذب و غلظت 4-کلروفنل بعنوان پارامترهای موثر در فرایند جذب و تاثیر pH محلول اصلاح و مقدار سورفکتانت بعنوان پارامترهای موثر در میزان اصلاح نانورس بررسی گردید. نانورس اصلاح شده توسط طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) تعیین ویژگی شد، در نهایت ایزوترم و سینتیک جذب بررسی گردید.
یافتهها: با افزایش pH اولیه محلول از 3 به 11 کارایی حذف 4-کلروفنل افزایش یافت، به طوریکه در غلظت اولیه mg/L 100 4-کلروفنل و g 0/25 نانورس اصلاح شده بعد از min 120 کارایی جذب، برای pH 3 و 11 به ترتیب 26 و 94/5 درصد بدست آمد. در همین شرایط و برای نانورس خام کارایی حذف به ترتیب 2 و 9 درصد بود. آنالیزهای FTIR و XRD به ترتیب تغییر ساختار نانورس از آبدوست به آبگریز و افزایش فاصله بین لایههای نانورس را آشکار ساخت. جذب 4-کلروفنل بر نانورس خام و اصلاح شده با ایزوترم لانگمویر و سینتیک شبه درجه دوم مطابقت داشت، حداکثر ظرفیت جذب نانورس خام و اصلاح شده به ترتیب 0/5 و mg/g 25/77 بدست آمد.
نتیجهگیری: اصلاح نانورس با سورفکتانت کاتیونی، کارایی جذب 4-کلروفنل را افزایش داد.
زهرا اسدکی، رضا انصاری، فریبا استوار،
دوره 12، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به وجود صنایعی مانند فولاد زنگ نزن، حضور یون نیکل (II) در آبها و پسابها در غلظتهای بالا گزارش شده است. بنابراین، حذف یون نیکل (II) از پسابها و محیطزیست امری ضروری به شمار میآید. در این پژوهش نانوذرات اکسید آهن (III) به عنوان جاذب برای حذف یون نیکل (II) از آب در یک سیستم تعادلی منقطع مورد مطالعه قرار گرفت.
روش بررسی: جهت مشخصهیابی ساختاری نمونه از تکنیکهای FT-IR، SEMو XRDاستفاده شد. برای تعیین شرایط بهینه جذب، اثر پارامترهای مهم از قبیل: pH، زمان تماس، وزن جاذب و غلظت اولیه مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، مطالعه ترمودینامیکی (تغییرات انرژی آزاد استاندارد گیبس، آنتالپی و آنتروپی)، مطالعات ایزوترمی (ظرفیت جذب) و مطالعات سینتیکی (تاثیرپذیری جاذب با زمان) بررسی گردید.
یافتهها: نتایج نشان داد که جاذب مغناطیسی مذکور، دارای بالاترین راندمان حذف آلاینده نیکل (II) در pH برابر 7، زمان تماس min 60، مقدار جاذب mg 200 و بالاترین غلظت قابل حذف mg/L 400 است.
نتیجهگیری: با مطالعات ترمودینامیکی مشخص گردید که واکنش گرماگیر بوده و خودبه خودی بودن فرایند جذب، با عامل آنتروپی کنترل میشود (J/mol.K 165/7+ ΔS°=و KJ/mol 2/7-(ΔG°= . برای درک بهتر مکانیزم جذب، از معادلات سینتیک شبه درجه اول و دوم استفاده شد. سپس جهت تعیین ظرفیت جذب، ایزوترمهای جذبی لانگمویر و فروندلیچ بررسی گردید و مطابقت خوب نتایج با مدل فروندلیچ و ظرفیت جذب برابر با mg/g 43/5 بهدست آمد که بیانگر ظرفیت جذب بالای جاذب و چند لایه بودن آن است.
هادی نیک نژاد، مهدی فرزادکیا، علی اسرافیلی، مجید کرمانی،
دوره 12، شماره 4 - ( 12-1398 )
چکیده
زمینه وهدف: 2 و 4 دی نیتروفنل در فاضلاب صنایع شیمیایی و پتروشیمی و همچنین در مقادیر کمتر در فاضلاب شهری و کشاورزی یافت میشود. آلودگی آب آشامیدنی به این آلاینده سبب سمیت، مشکلات بهداشتی و طعم و بو میگردد. هدف از این پژوهش بررسی حذف 2 و 4 دی نیتروفنل توسط جاذب لجن خشک شده و لجن اصلاح شده با کلراید کلسیم است.
روش بررسی: ابتدا لجن در دمای °C 60 خشک شد و برای بهبود ظرفیت جذب از CaCl2استفاده شد. نتایج حذف 2 و 4 دی نیتروفنل توسط دستگاه HPLC در طول موج nm 360 بهصورت ناپیوسته با تغییر فاکتورهای موثر نظیرpH ، غلظت اولیه آلاینده، زمان تماس و دوز جاذب حاصل شد.
یافتهها: pH بهینه جذب برای هر دو جاذب معادل 7 بهدست آمد. غلظت بهینه ترکیب 2 و 4 دی نیتروفنل mg/L 10 بود. بررسیها نشان داد که میزان حذف آلاینده توسط جاذب لجن خشک شده و اصلاح شده در دوزg 1/5 از 72/6 به 86 درصد افزایش یافت. مطالعات سینتیک جذب، تبعیت از مدل شبه درجه دوم در هر دو جاذب را آشکار ساخت. دادههای ایزوترم نیز نشان داد جذب این آلاینده بر روی هر دو جاذب با مدل فروندلیچ سازگار است.
نتیجهگیری: نتایج مطالعه نشان داد کارایی لجن اصلاح شده نسبت به اصلاح نشده در حذف 2 و 4 دی نیتروفنل کارایی بیشتری دارد که سبب کاهش مصرف جاذب میشود و از این جاذب میتوان بهعنوان جایگزینی ارزان قیمت و کارامد در حذف این ترکیب فنلی استفاده نمود.
آزاده مدیری، شاداب شهسواری، علی وزیری یزدی، علی اکبر سیف کردی،
دوره 13، شماره 1 - ( 2-1399 )
چکیده
زمینه و هدف: آرسنیک به دلیل داشتن پتانسیل آسیب به سلامت انسان و محیط، بهعنوان فلزی سنگین و آلایندهای سمی از دیرباز مورد توجه است. یکی از مکانیزمهای حذف آرسنیک از محیطهای آبی فرایند جذب است. از اینرو هدف از این تحقیق بررسی امکان ساخت نانوالیاف مغناطیسی بر پایه کیتوسان – زیرکنیوم جهت جذب آرسنیک از پساب و بررسی سینتیک و ایزوترم جذب آن است.
روش بررسی: پس از طراحی آزمایش، سنتز نانو الیاف به روش الکتروریسی انجام شد و فرمولاسیون بهینه تعیین گردید و سپس به بررسی سینتیک و ایزوترم جذب آن پرداخته شد. نانو الیاف سنتز شده با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیفسنجی مادون قرمز، پراش پرتو ایکس و مغناطیسسنجی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
یافته ها: فرمولاسیون بهینه شامل کیتوسان 2/84 درصد، نانوزیرکنیوم 0/97 درصد و نانوآهن 0/94 درصد بهدست آمد و مشخص شد الیاف سنتزی از سینتیک شبه درجه اول و ایزوترم فروندلیچ پیروی می کند. تاثیر پارامترهای غلظت اولیه آلاینده، زمان تماس و pH بر مقدار جذب مورد بررسی قرار گرفت. همچنین غلظت بهینه نیترات آرسنیک برابر با mg/L 70 ، زمان بهینهmin 45 و pH بهینه برابر با 3 بهدست آمد.
نتیجه گیری: با توجه به نتایج می توان نتیجه گرفت که شکلگیری نانوالیاف به صورت شبکه منظم بوده و حضور ذرات نانو آهن نیز در بین الیاف سنتزی قابل مشاهده است. همچنین با توجه به شکل آنالیز مغناطیسسنجی، مشخص شد که نانو الیاف مغناطیسی کیتوسان-نانوزیرکنیوم به خوبی مغناطیسی شده و به صورت فری مغناطیس است. درنهایت میتوان نتیجه گرفت که نانوجاذب سنتز شده، پتانسیل بالایی جهت حذف آرسنیک از پساب صنایع دارد.
آرزو بلیغیان، میترا عطاآبادی،
دوره 13، شماره 2 - ( 6-1399 )
چکیده
زمینه و هدف: کروم (VI) سمی، سرطانزا و جهشزا است و پاکسازی آب و پساب آلوده به این عنصر با استفاده از روشهای کمهزینه و دوستدار محیطزیست، امری مهم و ضروری است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر ارزیابی کارایی رس بنتونایت اصلاح شده با آهن (II) برای حذف کروم (VI) از پساب شبیه سازی شده بوده است.
روش بررسی: در این مطالعه، رس بنتونایت اصلاح شده با آهن (II) سنتز شد. ساختار و مورفولوژی بنتونایت با استفاده از تکنیکهای XRD و SEM بررسی شد. آزمایشها براساس طرح آماری مرکب مرکزی با سه پارامتر ورودی غلظت اولیه کروم (VI)، pH و دز جاذب در 5 سطح مورد ارزیابی قرار گرفت و نهایتا نتایج توسط مدلهای ایزوترمی جذب بررسی شد.
یافتهها: یافتهها بیانگر حداکثر راندمان پاکسازی 100 درصد توسط جاذب بنتونایت-آهن (II) در شرایط بهینه غلظت اولیه کروم (VI) mg/L 20، pH معادل 2 و مقدار بنتونایت اصلاح شده g/L 5 بود. برازش دادهها در مدل ایزوترمی جذب لانگمویر حاکی از پوشش تک لایه کروم (VI) در سطح جاذب بود.
نتیجهگیری: مطالعه حاضر نشان داد که جاذب بنتونایت- آهن (II) کارایی قابل توجهی در حذف کروم (VI) از محیطهای آبی دارد و روش آماری سطح پاسخ میتواند بهعنوان یک روش موثر جهت بهینه سازی حذف کروم (VI) از پساب، مورد استفاده قرار گیرد.
محمد غفوری، مهرداد چراغی، مریم کیانی صدر، بهاره لرستانی، سهیل سبحان اردکانی،
دوره 16، شماره 2 - ( 6-1402 )
چکیده
زمینه و هدف: آنتیبیوتیک ها آلاینده هایی نوظهور هستند که از طریق فاضلاب صنایع داروسازی، بیمارستانی و فاضلاب شهری به محیط زیست وارد می شوند. از اینرو، این مطالعه با هدف بررسی کارایی حذف تتراسایکلین توسط نانوکامپوزیت گرافن اکساید مغناطیسی عامل دار شده با β سیکلودکسترین (GO@Fe3O4@β-CD) از محلول آبی انجام شد.
روش بررسی: در این پژوهش توصیفی، نانوکامپوزیت گرافن اکساید مغناطیسی عامل دار شده با β سیکلودکسترین سنتز و به عنوان جاذب برای حذف تتراسایکلین استفاده شد. خصوصیات ظاهری نانوکامپوزیت با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD)، طیفسنجی مادون قرمز فوریه (FTIR) و آنالیز خاصیت مغناطیسی (VSM) بررسی شد. همچنین، اثر متغیرهای pH (3-9)، دوز جاذب ( g0/003-0/050)، زمان تماس ( min0-100) و دما (Cº 25-55) بر کارایی حذف تتراسایکلین مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته ها: نتایج آنالیز TGA نشان داد که نانوذرات GO@Fe3O4@β-CD تا دمای C° 400 مقاوم است. همچنین، نتایج بیانگر آن است که β سیکلودکسترین به طور یکنواخت بر روی سطح GO@Fe3O4 پراکنده شده است. بهعلاوه، بیشینه کارایی حذف تتراسایکلین مربوط به pH برابر با 7، دوز جاذب برابر با g 0/010، زمان تماس برابر با min 60 و دمای واکنش برابر با °C 25 بود. همچنین، تحت شرایط بهینه، جذب از ایزوترم جذب لانگمویر با ضریب همبستگی برابر با 0/992و مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضریب همبستگی برابر با 0/997، 0/999 و 0/998 بهترتیب برای غلظت های mg/L 30،mg/L 50 و mg/L 100 از ماده جذب شونده پیروی کرده است. از طرفی، بیشینه ظرفیت جذب جاذب سنتز شده برابر با mg/g 357 برآورد شد.
نتیجه گیری: نانوکامپوزیت گرافن اکساید مغناطیسی عامل دار شده با β سیکلودکسترین می تواند به عنوان یک جاذب موثر و در دسترس برای حذف تتراسایکلین از پساب های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
