پديد آورنده :
مصالحه، نويد
عنوان :
بررسي روش حذف آلاينده ي بيولوژيكي تتراسايكلين توسط نانورس مونت - موريلونيت
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
فرآوري مواد معدني
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده معدن
صفحه شمار :
دوازده، ۵۹ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي نصيري سروي
توصيفگر ها :
نانورس , آلاينده بيولوژيكي , مونت موريلونيت , اصلاح سطحي , تتراسايكلين , تبادل كاتيوني , دما , جذب , pH
استاد داور :
داور داخلي: محمد رئوف حسيني; داور خارجي: مهدي بازرگاني پور
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/07/21
چكيده فارسي :
چكيده امروزه نانورسها به مواد مهمي تبديل شدهاند كه كاربردهاي خود را در بسياري از صنايع همچون صنعت توليد رنگ و پوششهاي نانو مواد آرايشي و بهداشتي كاغذ تصفيه آب توليد نانوكامپوزيتها و صنايع پزشكي و دارورساني به عرصه نمايش گذاشتهاند در سالهاي اخير توجه فراواني به تهيه نانوذرات در علم تصفيه آب شده است در اين تحقيق كاربرد نانورسها به عنوان يك جاذب قوي جهت حذف آاليندهي بيولوژيكي تتراسايكلين مورد بررسي قرار گرفته است تتراسايكلين بهعنوان يكي از خطرناكترين آاليندههاي بيولوژيكي در سالهاي اخير توجه بسياري از محققان را به خود معطوف كرده است ساختار پيچيدهي تتراسايكلين و صدمات جبرانناپذير اين تركيب دارويي به محيط زيست نياز به يك جاذب قوي كاربردي و در عين حال ارزان قيمت به منظور حذف اين آالينده را تشديد ميكند كانيهاي رسي از جمله مونتموريلونيت به دليل ويژگيهايي همچون ظرفيت تبادل كاتيوني سطح ويژه باال ارزان تورم پذيري و بي اثري شيميايي به عنوان يك جاذب بالقوه در صنعت حذف آاليندههاي بيولوژيكي شناخته شده است در تحقيق حاضر ابتدا نانورس مونتموريلونيت براي دستيابي به حداكثر مقدار جذب خالص سازي و سپس توسط چند روش مختلف اصالح سطحي شد مشخصات و خلوص نانورس حاصل شده مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد كه مونت موريلونيت فعالشده توسط 1 25 CEC سورفكتانت از ظرفيت جذب باالتري برخوردار بود و بيشترين ميزان حذف تتراسايكلين را داشت همچنين مشاهده گرديد با افزايش دماي فعالسازي به دليل چينش منظم سورفكتانت بين اليههاي مونت موريلونيت ظرفيت جذب مونت موريلونيت بهشدت افزايش مييابد آزمايشهاي سينتيك جذب در راستاي بررسي ساختار و طبيعت جذب تتراسايكلين روي مونتموريلونيت به عنوان جاذب انجام شد براي همه جاذبها فرآيند جذب در مراحل اوليه با سرعت باالتر اتفاق افتاد و بعد از گذشت مدت زمان مشخصي به بيشينه حالت خود رسيد در ادامه مدل سينتيكي كاذب درجه دوم بر نتايج برازش داده شد مشاهده گرديد كه مونت موريلونيت فعالشده توسط 1 25 CEC سورفكتانت از بيشترين كارايي جذب برخوردار ميباشد دومين مدل سينتيكي برازش شده به نتايج سينتيك مدل نفوذ درون ذرهاي بود مشاهده گرديد كه تمامي نمونهها داراي سه منطقه خطي ميباشند منطقه خطي اول داراي ثابت نرخ سينتيك بسيار بااليي بود كه نشاندهندهي جذب شدن تتراسايكلين روي سطوح خارجي مونتموريلونيت است در مرحله خطي دوم ولكولهاي تتراسايكلين شروع به نفوذ بين اليههاي مونت موريلونيت كردند و ديفيوژن اتفاق افتاد شيب خط برازش شده به نتايج سينتيك در منطقه خطي سوم كاهش بسيار شديدي يافت و تقريبا صفر شد با توجه به اين كه در اين زمان مقدار زيادي از تتراسايكلين موجود در محلول جذب جاذبها شده بود اين كاهش شيب شديد به دليل كم شدن محلول تتراسايكلين بود آناليز پراش اشعه ايكس نشاندهنده افزايش فضاي بين اليههاي مونتموريلونيت بعد از عمليات جذب ميباشد در واقع اين امر مويد جذب ذرات تتراسيكلين در بين سطوح مونتموريلونيت است همچنين آناليز پراش اشعه ايكس نشان ميدهد با اصالح سطحي مونتموريلونيت توسط سورفكتانت فواصل اليههاي تمامي جاذبها افزايش يافته است تمامي آزمايشها نشاندهنده اين موضوع بودكه با اضافه نمودن بيش از حد اصالحكننده مقدار ظرفيت جذب كاهش يافته كه ميتواند به دليل گرفتگي سطوح و لبههاي مونتموريلونيت توسط سورفكتانت باشد در ادامه بيشينه مقدار جذب تتراسايكلين روي نمونههاي مونتموريلونيت با استفاده از آزمايشهاي ايزوترم جذب 179 ميليگرم بر گرم جاذب به دست آمد در پايان تاثير pH محيط بر مكانيزم جذب تتراسيكلين توسط مونتموريلونيت بررسي شد كه مشخص گرديد نقطه ايزوالكتريك جاذب و جذبشونده بيشترين نقش در فرايند جذب را دارند بدين ترتيب كه در pH كمتر از 9 تتراسايكلين داراي فرم كاتيوني ميباشد و درنتيجه جذب حداكثري اتفاق ميافتد نتايج نشان داد كه در 5 2 pH مونتموريلونيت داراي بيشترين ظرفيت جذب به مقدار 159 ميليگرم بر گرم جاذب بوده است نانورس آالينده بيولوژيكي مونتموريلونيت اصالح سطحي تتراسايكلين تبادل كاتيوني دما جذب pH كلمات كليدي
چكيده انگليسي :
68Investigation of removal of bilogical contaminant tetracycline by nanoclay montmorillonite Navid Mosaleheh Nmosaleheh@yahoo com Date of Submittion 27th June 2018 Department of Mining Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Dr Mehdi Nasiri Sarvi mnsarvi@cc iut ac irAbstract Nanoclays have become an important material in several industries such as paint and coating industry cosmetics paper water treatment nanocomposite production and pharmaceutical industries In recent years much attention has been paid to thepreparation of nanoparticles for purification of water In this research the application of nanoclay as a strong absorbent for theremoval of tetracycline has been investigated Tetracycline as one of the most dangerous biological contaminants has attractedmany researchers in recent years The complex structure of tetracycline and the irreparable damage of this drug to theenvironment exacerbate the need for a strong practical yet inexpensive absorbent to eliminate this contaminant Clay soils including Montmorillonite due to Features such as cation exchange capacity high specificity low cost inflation and chemicaldeficiency are known as a potential absorbent in the biodegradation industry In the present study nanoclay was firstly purifiedby montmorillonite to obtain maximum absorbance and then modified by several methods Activated montemorillonite by 0 25CEC surfactant had the highest removal rate of tetracycline It was also observed that with increasing the activationtemperature due to the regular arrangement of surfactants between the montmorillonite layers the absorption capacity of themontmorillonite increased significantly Absorption kinetics experiments were conducted to investigate the structure and natureof tetracycline adsorption on montmorillonite as adsorbent For all adsorbents the process of absorbing at an earlier stage wasat a higher rate and after a certain period of time reached at the highest amount of adsorption In the next step the pseudo second order model was fitted to the results It was observed that the montmorillonite which was activated by the 0 25 CECsurfactant had the highest absorption efficiency The second kinetic model fitted to the kinetic results was an intraparticlediffusion model It was observed that all samples had three linear regions The first linear region had a very high kinetic rateindicating that tetracycline was absorbed on the outer surfaces of the montmorillonite In the second linear step tetracyclineparticles began to penetrate the layers of montmorillonite and diffusion occurred In the third linear region decreasedsignificantly and became almost zero The X ray diffraction analysis indicates an increase in the space between themontmorillonite layers after absorption In fact this confirms the absorption of tetracycline particles between the layers ofmontmorillonite Also the X ray diffraction analysis showed that the surface distances of montmorillonite by surfactants haveincreased the intervals of all adsorbent layers All experiments indicate that by adding excessive modifier the amount ofabsorption capacity decreased which could be due to clogging of the surfaces and edges of the montmorillonite by surfactants In the next step the maximum amount of tetracycline absorption on montmorillonite samples was obtained using absorbanceisotherm tests of 310 mg g of adsorbent In the end the effect of environmental pH on the tetracycline absorption mechanism
استاد راهنما :
مهدي نصيري سروي
استاد داور :
داور داخلي: محمد رئوف حسيني; داور خارجي: مهدي بازرگاني پور
