پرشیا فایل | جذب یونهای فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیتهای کیتوسان /گرافن | پرشیا فایل

پرشیا فایل

دانلودپایان نامه،پرسشنامه،پاورپوینت،اقدام پژوهی،پروپوزال

جذب یونهای فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیتهای کیتوسان /گرافن

  • تعداد دانلود : 1
  • فرمت فایل : pdf
  • حجم فایل : 23MB

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع پلیمر
با عنوان :
جذب یونهای فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیتهای کیتوسان /گرافن

جذب یونهای فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیتهای کیتوسان /گرافن

چکیده پژوهش جذب یونهای فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیتهای کیتوسان /گرافن :

با پیشرفت تمدن بشری، توسعه فناوری و ازدیاد روزافزون جمعیت در حال حاضر دنیا با مشکلی به نام آلودگی روبرو شده است که زندگی ساکنان کره خاکی را تهدید می کند. آلودگی ناشی از انباشته شدن خاک و آب از ترکیبات سمی پایدارهمچون مواد شیمیایی، نمک ها، فلزات سنگین و مواد رادیو اکتیو از جمله عوامل به وجود آمدن بیماری های بسیاری هستند که بر روی سلامت انسان ها و حیوانات و حتی گیاهان به شدت تاثیرگذار است. انتشار فلزات سنگین در محیط زیست به سبب صنعتی شدن جامعه و گسترش شهرنشینی مشکلات بسیار زیادی را در جهان به همراه داشته است.

در این مطالعه سعی شده است با استفاده از مواد پلیمری زیست سازگار و زیست تخریب پذیر همچون دانه های کیتوسان و استفاده از گرافن عامل دار شده با گروه های عاملی آمینی به عنوان یکی از پرکاربردترین نانو ذرات در درون دانه های کیتوسان جذب یون های فلزی کادمیوم از محلول های آبی بررسی شود. بدین منظور دانه های نانوکامپوزیت کیتوسان/گرافن با درصدهای وزنی ۵,۰%، ۱%، ۲% و ۵% با استفاده از روش محلولی تهیه شدند. نانو ذرات گرافن ابتدا با مخلوط اسید سولفوریک و اسید نیتریک اکسید شدند و سپس گروه های عاملی تری اتیلن تترامین بر روی آنها پیوند زده شد.

گرافن های اصلاح شده با استفاده از آنالیزهای زیرقرمز تبدیل فوریه ، گرماوزن سنجی و آنالیز EDX میکروسکوپ الکترونی روبشی شناسایی شدند و نتایج حاکی از آن بود که واکنش اصلاح با موفقیت صورت گرفته است. در همین راستا منحنی های گرماوزن سنجی نشان داد که عملیات اکسید کردن و عامل دار کردن گرافن به درستی صورت پذیرفته است. همچنین ریخت شناسی نانو ذرات اکسیدشده و عامل دار شده به وسیله ی ریزبین الکترونی روبشی صورت پذیرفت و نمودارها و تصاویر EDX از پراکنش مطلوب گروه های عاملی اکسیژن دار و نیتروژن دار پیوند زده شده بر سطح گرافن حکایت داشت. در ادامه جذب یون های فلزی کادمیوم با دستگاه جذب اتمی صورت پذیرفت و نتایج آن از افزایش میزان جذب یون کادمیوم توسط نانو کامپوزیت های کیتوسان/گرافن نسبت به دانه های کیتوسان به میزان ۲۰% حکایت داشت. دستگاه جذب اتمی نشان داد که بهینه میزان جذب یون کادمیوم در محلول0ppm 5 با pH برابر با ۷ و مدت زمان تماس ۲ ساعت و میزان جاذب ۲۵mg اتفاق می افتد.

کلیدواژگان: یونهای فلزات سنگین ،  نانو کامپوزیتهای کیتوسان ، گرافن .

فهرست مطالب پژوهش جذب یونهای فلزات سنگین با استفاده از نانو کامپوزیتهای کیتوسان /گرافن:

چکیده………………………………………………………………………………………۱

 مقدمه……………………………………………………………………………………………..۲

۲-مباحث نظری و مروری بر کارهای انجام شده… …………………………………. ۵

۲- ۱-کیتین و کیتوسان …………………………………………………………………………… ۵

۲- ۱-۱- ساختار کیتین و کیتوسان ……………………………………………………………… ۶

۲- ۱-۲- خصوصیات کیتین و کیتوسان ………………………………………………………… ۷

۲- ۱-۳- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی کیتین و کیتوسان ……………………………………… ۸

۲- ۱-۴- کاربردهای کیتین و کیتوسان …………………………………………………………. ۸

۲- ۲-گرافن ……………………………………………………………………………………… ۸

۲- ۳-کاربرد کیتین و کیتوسان در حذف یون های فلزات سنگین …………………۱۰

۲- ۴-جذب یون های فلزات سنگین با استفاده از گرافن و مشتقات آن…………………..۱۹

۲- ۵-فرآیند جذب ………………………………………………………………………………۲۳

۲- ۵-۱- جذب سطحی ………………………………………………………………………..۲۳

۲- ۵-۲- تعادل جذب سطحی ………………………………………………………………….۲۳

۲- ۵-۳- عوامل مؤثر بر سرعت جذب سطحی ………………………………………………….۲۴

۲- ۵-۳- ب – اثر ………………………………………………………………………. ph

۲- ۵-۳- ت -طبیعت فاز جذب شده……………………………………………………………….۲۴

۲- ۵-۳- ث -کشش سطحی ………………………………………………………………………۲۴

۲ ۵-۴ ترمودینامیک جذب سطحی ………………………………………………………….۲۴

  • ۵-۵- سامانه های جذب سطحی ……………………………………………………………..۲۵

۲ ۵-۶ جاذب ها… ………………………………………………………………………….۲۹

۲- ۶-روش های تهیه و سنتز گرافن ……………………………………………………………….۳۰

۲- ۶-۱- روش های پایین به بالا ………………………………………………………………..۳۱

۲- ۶-۲- روش های تولید بالا به پایین …………………………………………………………..۳۱

۲- ۶-۲- ب -گرافیت اکساید ………………………………………………………………….۳۳

۲- ۷-عامل دار کردن شیمیایی گرافن …………………………………………………………….۳۹

۲- ۷-۱- عامل دار کردن کووالانسی …………………………………………………………..۴۰

۲- ۷-۲- عامل دار کردن غیرکووالانسی ……………………………………………………….۴۸

۲- ۷-۳- تثبیت کردن در یک محیط یونی ……………………………………………………..۵۲

۲- ۷-۴- به طور مستقیم از گرافیت …………………………………………………………….۵۴

۲- ۸-نانو کامپوزیت های گرافن/پلیمر و روش تولید آنها …………………………….۵۶

۲- ۸-۱- پلیمریزاسیون درجای تعاملی ………………………………………………………….۵۷

۲- ۸-۲- تعامل حلالی …………………………………………………………………………۵۷

  • ۸-۳- روش تعاملی مذاب …………………………………………………………………..۵۸

۳-کارهای عملی………………………………………………………………………………….۵۹

  • ۱مواد………………………………………………………………………………………….۵۹
  • ۱-۱- کیتوسان.. ……………………………………………………………………………۵۹

۳-۱-۲-گرافن………………………………………………………………………………………..۵۹

۳- ۱-۳- تری اتیلن تترامین …………………………………………………………………….۶۰

۳- ۱-۴- پلی اتیلن گلایکول …………………………………………………………………..۶۰

۳- ۱-۵- فرمالدهید …………………………………………………………………………….۶۰

۳- ۱-۶- اتیل استات …………………………………………………………………………..۶۰

۳- ۱-۷- اسید سولفوریک ……………………………………………………………………..۶۰

۳ ۱-۸ اسید نیتریک …………………………………………………………………………۶۰

۳- ۱-۹- سود سوزآور …………………………………………………………………………۶۱

۳- ۱-۱۰- نمک کادمیوم نیترات ……………………………………………………………….۶۱

  • ۱-۱۱- تیونیل کلراید ……………………………………………………………………….۶۱

۳-۱-۱۲-سدیم…………………………………………………………………………………۶۱

۳- ۱-۱۳- تتراهیدروفوران ……………………………………………………………………..۶۱

۳- ۱-۱۴- دی متیل فرمامید ……………………………………………………………………۶۱

۳- ۱-۱۵- بنزوفنون ……………………………………………………………………………۶۱

  • ۳-تجهیزات…. ………………………………………………………………………………..۶۲
  • ۲-۱- رفلاکس… …………………………………………………………………………..۶۲

۳- ۲-۲- فیلتریزاسیون خلا ……………………………………………………………………..۶۲

۳- ۲-۳- همزن لرزان ………………………………………………………………………….۶۲

۳- ۲-۴- دستگاه pH  متر ………………………………………………………………………۶۲

  • ۳-نمونه سازی ……………………………………………………………………………..۶۲

۳- ۳-۱- اکسید گرافن …………………………………………………………………………۶۳

۳- ۳-۲- آسیلاسیون نانو گرافن ………………………………………………………………..۶۳

۳- ۳-۳- عامل دار کردن نانوگرافن…………………………………………………………….۶۴

۳- ۳-۴- دانه کیتوسان …………………………………………………………………………۶۴

۳- ۳-۵- نانوکامپوزیت دانه کیتوسان …………………………………………………………۶۵

۳- ۳-۶- خشک کردن دانه ها …………………………………………………………………۶۵

۳- ۳-۷- روش ساخت محلول یونی کادمیوم ………………………………………………..۶۵

۳- ۳-۸- روش خشک کردن دی متیل فرمامید ……………………………………………….۶۶

۳- ۳-۹- روش خشک کردن تتراهیدروفوران ………………………………………………..۶۷

۳- ۴-تعیین مشخصات ……………………………………………………………………………۶۸

۳- ۴-۱- دستگاه طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه ………………………………………۶۸

۳- ۴-۲- تجزیه وزن سنجی گرمایی (TGA) …………………………………………………..69

۳-۴-۳-ریزبین الکترونی روبشی (SEM) ………………………………………………………69

۴-۴-۳- سیستم آنالیز عنصری EDX …………………………………………………………..71

۵-۴-۳-دستگاه طیف سنجی جذب اتمی شعله (FAAS) ………………………………………71

۴-نتیجه گیری و بحث……………………………………………………………………………….۷۳

  • ۱-تعیین مشخصات گرافن عامل دار شده……………………………………………۷۳

۴- ۱-۱- طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه …………………………………………………….۷۳

۴- ۱-۲- تجزیه وزن سنجی گرمایی ……………………………………………………………۷۵

۴-۱-۳-ریخت شناسی نانو ذرات با استفاده از ریزبین الکترونی روبشی……………………۷۶

۴- ۱-۴- بررسی تخلخل نانوکامپوزیت ها ………………………………………………………۷۹

۴- ۲-بررسی اثر تورم و جذب آب نانو کامپوزیت های کیتوسان ……………………….۸۲

۴-۳-جذب یون کادمیوم از محلول های آبی توسط نانوکامپوزیت هیدروژل های کیتوسان گرافن عامـل

دار شده…………………………………………………………………………………………………….۸۳

۴- ۳-۱- به دست آوردن میزان جاذب بهینه جهت جذب یون کادمیوم…………………………۸۳

۴- ۳-۲- به دست آوردن میزان pH بهینه در جذب یون کادمیوم……………………………….۸۵

۴- ۳-۳- به دست آوردن زمان تماس بهینه جهت جذب یون کادمیوم ……………………..۸۷

۴- ۳-۴- به دست آوردن میزان غلظت یون کادمیوم جهت جذب بهینه یون کادمیوم ……………۸۸

۵-نتیجه گیری و پیشنهاد ها…………………………………………………………………………………۹۰

مراجع…………………………………………………………………………………………………………….۹۲

به همراه اشکال و جداول

متون فارسی قابلیت کپی برداری دارند

۸,۰۰۰ تومان – خرید
مطالب پیشنهادی

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *