Skip to main content
SUPERVISOR
محسن سلیمانی امین آبادی (استاد راهنما) فاطمه داور (استاد مشاور) نوراله میرغفاری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sareh Mansouri
ساره منصوری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
Growth and development of industries and pollution caused by industrial waste output in environmental pollution have resulted severe and irreparable damages. These pollutants threat public health, especially to water resources. Therefore, the use of methods that lead to a reduction in organic pollutants and reduce their toxicity is very important. So use of the photocatalystic of TiO 2 combine with nanoclays lead to removal of organic pollutant from water resource and will be increase the operation of photocatalyst for break-resistant and toxic substances of water sourses. The aim of this study is to evaluate the removal efficiency of phenol from polluted water using TiO 2 -modified nanoclays. In this study, photocatalytic degradation of phenol has been carried out by TiO 2 with natural zeolite (clinoptilolite) in sol-gel method. Characterization of nanocopmositte were investigated using SEM-EDX, XRD, BET and FTIR analysis.Phenol concentrations were measured usingspectrophotometer(Jasco V 500). The initial concentrations of phenol were (50, 75, 100, 125, 150, 200 mg L -1 ).Although the effect of pH values (1, 3, 5, 7, 9) and catalyst dose (0.03, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3 g L -1 ) was investigated. Furthermore, the influence of ultra violet ( UV) intensity (0, 16, 32, 64 W m 2 ) and calcinated temperature (300, 400, 500 O C) were also investigated.The results showed that maximum phenol removal in optimum conditions( adsorbant 0.3 mg L -1 , initial concentration 125 mg L -1 , pH=3) by zeolite, and (adsorbant 0.1 mg L -1 , initial concentration 125 mg L -1 , pH=3, UV intensity 48 W m 2 , calcinated on 400 O C) by zeolite-TiO 2 were 24% and 95% respectively.The experiment data fitted well to pseudo second-order kinetic model and this showed that the adsorption process was very rapid by zeolite and the synthesised nanocomposite. Besides the results of experiment data of isotherms modelsshowed that Langmuir was more compatible than Friundlich model by zeolite and zeolite-TiO 2 nanocomposite. The results of this research showed that zeolite-TiO 2 nanocopmosites have a great potential to remove phenol from polluted water. Keyword: Water pollution, Zeolite, Titanium dioxide, Phenol, Photocatalysts, Industrial wastewater
رشد و توسعه صنایع و آلودگی‌های ناشی از پساب‌‌های صنایع منجر به خسارات جبران ناپذیریدر محیط زیست شده است. حضور آلاینده‌هایآلی مانند فنل از جمله مواردی است که استفاده مجدد از پساب‌ها را محدود می‌کند. بنابراین استفاده از روش‌هایی که منجر به کاهش این آلاینده‌ها و کاهش سمیت آنها شود، بسیار حائز اهمیت است. فتوکاتالیست‌های دی اکسید تیتانیوم به علت ویژگی‌هایی همچون هزینه پایین، پایداری و غیر سمی بودن از جمله مواردی است که در سال‌های اخیر در حذف ترکیبات آلی استفاده شده است. استفاده از فوتوکاتالیست‌های دی اکسید تیتانیوم ترکیب شده با نانورس‌ها پتانسیل زیادی برایحذف آلاینده‌های آلی و تجزیه ترکیبات مقاوم و سمی موجود در منابع آبی خواهد داشت. لذا این مطالعه به منظور بررسی کارایی استفاده از نانوکامپوزیت‌هایرس-دی اکسید تیتانیوم در حذف فنل به عنوان یکی از آلاینده های مهم در پساب‌های صنعتیانجام شد. ابتدا با استفاده از زئولیت طبیعی (کلینوپتیلولیت) نانو رس‌های دی اکسید تیتانیوم به روش سل-ژل سنتز شد. سپس برخی از مشخصات نانورس‌هایدی اکسید تیتانیوم ازجمله ساختار کریستالی با استفاده از آنالیز (XRD) و اندازه‌ی ذرات با تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، گروه‌های عاملی سطوح ذرات با استفاده از طیف مادون قرمز با تبدیل فوریه (FTIR) و سطح ویژه آنها با استفاده از روش BETتعیین شد. همچنین غلظت فنل در نمونه‌ها با دستگاه اسپکتروفتومتری مدل Jasco V 530 اندازه‌گیری شده است. آزمایشات حذف فنل با زئولیت خام و نانوکامپوزیت‌های دی اکسیید تیتانیوم-زئولیت با در نظر گرفتن غلظت‌های مختلف فنل (50، 75، 100، 125، 150، 200 میلی‌گرم بر لیتر) و مقدار جاذب (03/0، 05/0، 1/0، 2/0، 3/0 گرم بر لیتر) و pH محلول ( 1، 3، 5، 7، 9 ) انجام شد. برای نانوکامپوزیت‌های دی اکسید تیتانیوم شدت‌های مختلف اشعه فرابنفش (0، 16، 32، 48 وات بر متر مربع )و دمای کلسینه‌ی (300، 400، 500 درجه سانتی‌گراد ) بررسی شد.نتایج حاصل از این پژوهش بیشترین درصد حذف فنلبرای زئولیت خام در شرایط بهینه را در غلظت اولیه فنل 125 میلی گرم بر لیتر در pH 3 و میزان 3/0 گرم زئولیت طی مدت زمان 200 دقیقه نشان داد. همچنین برای نانوکامپوزیت‌های دی اکسید تیتانیوم-زئولیت بیشترین درصد حذف فنل در شرایط بهینه‌یpH3 و با غلظت اولیه 125 میلی گرم بر لیتر و میزان جاذب 1/0 گرم بر لیتر و تحت شدت اشعه فرابنفش 48 وات بر متر‌مربع با دمای کلسینه 400 درجه سانتی‌گراد به دست آمد. بیشترین درصد حذف فنل برای زئولیت خام و نانوکامپوزیت دی اکسید تیتانیوم-زئولیت به ترتیب برابر با 24 و 95 درصد بود. برای بررسیسینتیک جذب از مدل‌هایشبه مرتبه اول و دوم استفاده شد. نتایج نشان داد که جذب فنل با استفاده از زئولیت خام و نانوکامپوزیت دی اکسید تیتانیوم-زئولیت دارای همبستگی بیشتری با مدل سینتیک شبه مرتبه دوم بود که نشان دهنده‌ی جذب سریع فنل بر روی زئولیت خام و نانوکامپوزیت دی اکسید تیتانیوم-زئولیت است. همپنین بررسی مدل‌های همدمای جذب نشان داد کهمدل لانگمویر نسبت به مدل‌ فرندلیچ همبستگی بیشتریبا نمونه‌ها داشت. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که نانوکامپوزیت‌های دی اکسید تیتانیوم-زئولیت پتانسیل زیادی برای حذف فنلاز محیط‌های آبیدارا هستند، با این وجود کارایی آنها در پساب‌های طبیعی حاوی انواع آلاینده‌های مختلف ممکن است تغییر کند. کلمات کلیدی: آلودگیآب، زئولیت، دی اکسیدتیتانیوم، فنل،فتوکاتالیست، پساب‌های صنعتی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی