رنگ ها از نظر علمی و عمومی نوع جدیدی از آلودگی های زیست محیطی هستند که باعث نگرانی در سطح جهانی شده اند. پژوهش های زیادی در این زمینه برای حذف رنگ ها از فاضلاب ها بر مبنای فرایند جذب سطحی به وسیله نانوجاذب ها انجام شده است. بر مبنای آن، این پژوهش سنتز نانوجاذب مغناطیسی جدیدی بر پایه هیدروژل بیدهای کیتوسان را برای حذف رنگ کاتیونی متلین بلو از محلول های آبی را تشریح می کند. به طوری که هیدروژل بیدهای کیتوسان با سلولز شبکه ای شد و در حضور نانوذرات بنتونیت مغناطیسی (Fe3O4/Bent) سنتز شدند. نانوذرات Fe3O4/Bent از سنتز نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 در حضور نانورس بنتونیت به روش همرسوبی و درجا بدست آمد. ساختار نانوجاذب های بدست آمده با روش های FT-IR، XRD، FE-SEM، TEM و VSM مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامترهای مهم بر فرایند جذب سطحی رنگ متیلن بلو از جمله اثر pH، اثر زمان تماس، اثر غلظت اولیه رنگ و اثر دما بررسی و مطالعه شد. نتایج حاصل از فرایند جذب رنگ متیلن بلو نشان داد که داده های تجربی بدست آمده بترتیب از مدل سینتیک شبه مرتبه دوم و مدل همدمای لانگمویر مطابقت دارد. همچنین، سنجه های ترمودینامیکی فرایند جذب (Δ, H، Δ, S و Δ, G)، جذبی گرماگیر و خودبه خودی را نشان داد.

اگرچه وجود مقادیر اندک فلوئورید در آبهای آشامیدنی اثرات سودبخشی برای دندان ها و استخوان ها دارد؛ اما وجود مقادیر زیاد آن اثرات معکوسی از پوسیدگی دندان ها تا فلج شدن به بار می آورد؛ بنابراین حذف مقادیر بالای فلوئورید از پساب ها حائز اهمیت است. بسیاری از فعالیت های صنعتی مانند پالایشگاه ها، صنایع فولاد، ذوب آلومینیم، بلور و شیشه سازی و کارخانجات تولید نیمه هادی ها پساب هائی با مقادیر بالای فلوئورید تولید می نمایند که باید فلوئورزدائی شوند. در این تحقیق یک نانوجاذب مغناطیسی جدید برای حذف گزینشی یون فلوئورید از محیطهای آبی تهیه و عملکرد آن در حذف یون های فلوئورید برحسب عواملی مانند pH، زمان تماس، میزان جاذب و اثر آنیون های دیگر موجود در محیط بررسی شد. تحت شرایط بهینه ((pH=5.5، زمان تماس:40 دقیقه و میزان جاذب:100 میلی گرم) بازدهی فلوئورید زدائی 96.2% به دست آمد. امکان استفاده مجدد از این نانوجاذب برای چهار دوره متوالی وجود دارد. از جاذب سنتز شده به طور موفقیت امیز جهت حذف فلوئورید از پساب کارخانه شیشه و بلورسازی استفاده گردید.

در پژوهش حاضر در ابتدا نانوذرات Fe3O4@SiO2 با استفاده از روش های همرسوبی و اشتوبر سنتز شدند. سپس عامل دار شدن این نانوذرات با بیس](3و4-سالسیلیک ایمینو) بنزوفن ایمین لیگاند انجام گرفت و به عنوان یک نانوجاذب مؤثر در جهت جذب یون های روی مورد استفاده قرار گرفت. به این منظور ویژگی های ساختاری، مورفولوژی و اندازه ذرات نانوجاذب سنتزی با بکارگیری آزمون های پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، پراش انرژی اشعه ایکس (EDX) و مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس عملکرد جاذب با بهینه سازی پارامترهای جذب از قبیل دوز جاذب، pH، غلظت اولیه و زمان تماس جاذب انجام گرفت. نتایج حاکی از آن است که استفاده از 25 میلی گرم جاذب در 50 میلی لیتر محلول یون روی (غلظت اولیه mmol/L0. 55) در مدت زمان تماس 28 دقیقه در 7=pH منجربه جذب 93% یون هدف می شود. علاوه بر این، نانوجاذب توانایی بازیابی و استفاده مجدد در فرایندهای متوالی جذب-واجذب را برای 7 مرتبه بدون کاهش محسوس در فعالیت جذبی را دارا می باشد. جاذب پیشنهادی دارای قدرت کئوردیناسیون بالا، نسبت سطح به حجم بالا، سایت های فعال جذبی بالا، سنتز آسان، جداسازی با مگنت، ظرفیت جذب بالا، قابلیت بازیابی مناسب می باشد.

در این پژوهش نانوذرات هسته-پوسته Fe3O4@SiO2 عامل دار شده با مولکول های تئوفیلین سنتز و به عنوان یک نانوجاذب مؤثر و قدرتمند به منظور حذف یون های مس دوظرفیتی از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفتند. بررسی و ارزیابی مراحل سنتزی و ساختاری نانوجاذب، ریخت شناسی و اندازه ذرات با استفاده از روش هایی نظیر طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، پراش اشعه ایکس، جذب-واجذب گاز نیتروژن، مغناطیس سنج نمونه مرتعش، آنالیز توزین حرارتی، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و توزیع اندازه ذرات انجام گرفت. به منظور ارزیابی عملکرد جذب نانوجاذب در حذف یون های مس از محلول، در ابتدا بهینه سازی دوز جاذب، pH محلول، غلظت اولیه یون مس و زمان تماس جاذب مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان دهنده بهترین عملکرد جذب در حضور mg21 نانوجاذب سنتزی، 7 pH در mL75 محلول باغلظت اولیه mmol/L 0. 55 در دمای محیط و مدت زمان تماس min20 می باشد. ایزوترم جذب از مدل لانگمویر تبعیت می کند که منجر به ماکزیمم ظرفیت جذب یون های مس به میزان mg/g 134. 7 می شود. پارامترهای محاسبه شده نشان دهنده تطابق داده های جذب سینتیکی با مدل جذب سینتیکی شبه مرتبه دوم می باشد که مؤید آن است که جذب شیمیایی مرحله اصلی تعیین سرعت بوده است. همچنین این جاذب سنتزی قابلیت بازیابی با میدان مغناطیسی و استفاده مجدد در چرخه های متوالی جذب-واجذب برای هفت مرتبه بدون کاهش محسوس در فعالیت جذبی را دارا می باشد.

در این مطالعه نانوجاذبهای کربن فعال- نانوذرات مغناطیسی به منظور جذب بنزن ساخته شد. برای این کار در ابتدا نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن (Fe3O4) سنتز شد و مشخصات آن با استفاده از تکنیک هایی از قبیل پراش پرتوی ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی پیمایشگر (SEM) و همچنین مشاهدات خواص مغناطیسی ظاهری بررسی گردید. سپس برای ساخت نانوکامپوزیت های مغناطیسی کربن فعال- نانوذرات، حین تولید نانوذرات (پس از جوانهزنی فاز اکسیدآهن) کربن فعال به آنها اضافه شد. بررسی خواص مغناطیسی ظاهری مواد حاصل نشان داد که این راهبرد منجر به کربن فعال مغناطیس شده میشود. همچنین نتایج XRD و SEM مربوط به این نانوجاذبها، نشان داد که نانوذرات اکسید آهن روی کربن فعال تشکیل میشود. اندازی گیری میزان جذب بنزن توسط جاذب ها نشان داد که نانوجاذب های حاوی 20% نانوذرات اکسید آهن دارای ظرفیت جذب و خواص مغناطیسی قابل قبولی هستند. به طور کلی نانوجاذب های مغناطیسی کربن فعال- نانوذرات ساخته شده را میتوان برای جذب آلاینده های نفتی از آب مورد استفاده قرار داد و سپس آنها را با یک میدان مغناطیسی به سادگی از فاز مایع جدا کرد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در پژوهش حاضر، روشی ساده و سریع برای استخراج هم­زمان هیدروکربن­های آروماتیک چندحلقه ای (9، 10-دی متیل آنتراسن، دی بنزوتیوفن) با استفاده از نانوجاذب کربنی مغناطیسی به دست آمده از چارچوب فلز-آلی r-MMIL-88 به­طور موفقیت­آمیزی ارائه و به کار گرفته شد. در ادامه آنالیت­های تغلیظ شده با روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا با دتکتور فرابنفش (HPLC-UV) اندازه گیری شدند. جاذب سنتزشده با روش های مختلف شامل FT-IR, XRD, VSM و TEM شناسایی شد. سپس روش طراحی مختلط مرکزی (CCD) به منظور شناسایی و بهینه سازی مشخصه ­های مؤثر بر استخراج ترکیبات ذکرشده استفاده شد. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص­ها و محدودۀ خطی منحنی کالیبراسیون به ترتیب در محدودۀ 0/1-0/05 و 500-0/25 میگروگرم بر لیتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی روش به عنوان معیاری از دقت کمتر از 7/9 درصد برای یک روز کاری و 5/12 درصد برای چند روز کاری به دست آمد. درنهایت جاذب مورد نظر به منظور استخراج و تعیین مقدار سریع ترکیبات مورد نظر در نمونه­های آب چاه، آب دریای خزر و خلیج فارس استفاده شد. انحراف استاندارد در محدودۀ 10-6-6/7 درصد و درصد بازیابی نسبی در محدودۀ 94-15 درصد به دست آمد. نتایج حاصل از آنالیز نمونه­های حقیقی نشان داد که این روش می تواند با موفقیت برای استخراج و پیش تغلیظ ترکیبات مورد نظر در نمونه های با بافت پیچیده استفاده شود.

موضوع تحقیق: حضور فلزات سنگین در آب های سطحی و زیرزمینی و به دنبال آن ورود این دسته از فلزات به آب­های شرب در غلظت­های بالا تأثیرات جبران­ناپذیری بر سلامت انسان­ها دارد. در این راستا، از گذشته تا کنون استفاده از روش استخراج فاز جامد به عنوان روشی معمول و کاربردی برای حذف فلزات سنگین از نمونه­ های آب و فاضلاب محسوب می­شده است. بنابراین تولید جاذب­های مؤثر روش استخراج فاز جامد برای حذف یون­های فلزات سنگین از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. روش تحقیق: در پژوهش حاضر، مولکول­های پلی­وینیل الکل با استفاده از ترکیبات سیانوریک کلرید و تری­اتوکسی سیلیل پروپیل آمین به نانوذرات هسته-پوسته Fe3O4@SiO2 متصل شدند. در ادامه نانوذرات سنتزی به عنوان جاذبی مؤثر برای حذف یون فلز سنگین Pb2+ از محلول­های آبی مورد استفاده قرار گرفتند. خصوصیات ساختاری، ریختار (Morphology) و اندازه ذرات با استفاده از طیف­سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، پراش انرژی پرتوی ایکس، پراش پرتوی ایکس، گرماوزن سنجی، مغناطیس­سنجی نمونه مرتعش و میکروسکوپی الکترونی عبوری و پویشی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج اصلی: بهینه ­سازی پارامترهای مؤثر در عملکرد جذبی جاذب همچون pH، دوز جاذب و مدت زمان تماس در mL 50 محلول (با غلظت اولیه mg/L 52/72) در دمای محیط انجام شد. نتایج بررسی­ ها نشان داد که بهترین عملکرد جذبی در pH برابر با 7 در مدت زمان min 35 و مقدار mg 32 از جاذب اتفاق می­ افتد که منجر به حذف یون فلز سنگین Pb2+ به میزان 89% از محلول می­ شود. علاوه بر این، نانوجاذب سنتزی توانایی بازیابی و استفاده پی­ در­پی تا 5 مرتبه در فرایند جذب-واجذب را بدون کاهش جدی در فعالیت عملکردی دارد.

در این پژوهش، کامپوزیت مغناطیسی هالوسیت نانولوله/ نانوسلولز (M-NC/HNT) سنتز شد و به عنوان نانوجاذب برای حذف یون روی از محلول های آبی مورد مطالعه قرار گرفت. نانولوله معدنی HNT با داشتن خواص منحصر به فرد برای نخستین بار در این پژوهش به همراه نانوسلولز پس از مغناطیسی شدن به صورت نانوکامپوزیت مورد استفاده قرار گرفت. بررسی و شناسایی این نانوکامپوزیت به کمک روش های طیف سنجی فروسرخ تبدیلفوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) انجام گرفت. برای اندازه گیری مغناطیس پذیری از روش مغناطیس سنجی ارتعاش نمونه (VSM) استفاده شد. اثر عامل های موثر در فرایند حذف یون روی مانند، pH، مقدارجاذب، زمان تماس، غلظت اولیه فلز و دما، مطالعه و مقادیر بهینه تعیین شد. داده تعادل جذب به خوبی با مدل همدمای فروندلیچ منطبق شد. نتایج نشان داد که کامپوزیت (M-NC/HNT) می تواند با بازده 94.4 درصد برای حذف یون روی از پساب صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. نتایج این پژوهش نشان داد نانوجاذب پیشنهادی با پایداری بالا می تواند به راحتی بازیابی و مورد استفاده مجدد قرار گیرد.

در سال های اخیر با وضع قانون های زیست محیطی، حذف گوگرد از سوخت ها توجه پژوهش گران را به خود جلب کرده است. به دلیل داشتن ویژگی های بی همتا، از نانوذرات به طور گسترده ای به عنوان جاذب استفاده می شود و در این میان جداسازی مغناطیسی راه حل امید بخشی را در مباحث جداسازی ایجاد کرده است. در این پژوهش با تثبیت مایع یونی بر سطح نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن، نانوجاذب مغناطیسی جدیدی برای حذف استخراجی ترکیب های گوگردی بنزین تهیه شد. ساختار نانوجاذب با روش های متفاوتی مانند XRD، TEM و FTIR بررسی شد. عامل های موثر بر عملکرد نانوجاذب بهینه شد و تحت شرایط بهینه %56.9 گوگرد نفت الگو طی یک مرحله و %92.27 طی پنج مرحله استخراج کاهش یافت. عملکرد نانوجاذب برای گوگردزدایی از نمونه بنزین واقعی نیز بررسی شد. امکان بازیافت و استفاده دوباره از این نانوجاذب برای چندین دوره پیدرپی وجود دارد.