پديد آورنده :
مالكي خوزاني، مسعود
عنوان :
حذف رنگ از پساب توسط مهرههاي مغناطيسي آلژينات/ نانو ذرات Fe3O4 تحت ميدان مغناطيسي دوار
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
پديده هاي انتقال
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 74ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مسعود حق شناس فرد، احمد محب
توصيفگر ها :
جذب سطحي , متيلن بلو , نانو ذرات اكسيد آهن , ميدان مغناطيسي دوار , روش تاگوچي , ايزوترم و سينتيك جذب
استاد داور :
نسرين اعتصامي، محسن نصر اصفهاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/08/27
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/09/15
چكيده فارسي :
1 چكيده تخليه پسابهاي سمي از صنايع مختلف اثرا ت زيان باري بر روي منابع آبي حاصلخيزي خاك موجودات زنده آبزي و تماميت اكوسيستمها ميگذارد از ميان روشهاي تصفيه جذب سطحي يكي از مؤثرترين روشهاي حذف رنگ از پساب ميباشد هدف از پژوهش انجام شده استفاده از نانو ذرات اكسيد آهن 4 Fe3O كپسوله شده با مهرههاي آلژينات و بررسي كارآيي آن در حذف رنگ متيلن بلو از محلول آبي تحت ميدان مغناطيسي دوار با سطوح مختلف شدت ميدان و سرعت دوران ميدان ميباشد از طيف سنجي مرئي فرابنفش براي اندازهگيري ميزان جذب رنگ استفاده شد جذب رنگ متيلن بلو در دو حالت پيوسته و ناپيوسته انجام پذيرفت و مطالعات مربوط به سينتيك و ايزوترم جذب در حالت ناپيوسته صورت گرفت در حالت ناپيوسته عاملهاي غلظت اوليه رنگ مقدار جاذب بزرگي ميدان مغناطيسي مقدار نانوذرات اكسيد آهن به كار برده شده در جاذبها و سرعت دوران ميدان مغناطيسي توسط طراحي آزمايش به روش تاگوچي و آرايه متعامد شامل 61 آزمايش مورد بررسي قرار گرفتند شرايط بهينه آزمايشها در حالت ناپيوسته توسط روش تاگوچي بدين صورت به دست آمدند غلظت اوليه رنگ 20ppm مقدار جاذب بر مبناي خشك 1 گرم شدت ميدان مغناطيسي 0008 گوس مقدار نانوذرات به كار برده شده در مهرهها 1 گرم سرعت دوران ميدان مغناطيسي 230rpm همچنين pH تمام محلولهاي رنگي برابر 11 و زمان تماس 081 دقيقه و دماي محيط 52 درجه سانتيگراد در نظر گرفته شد در اين شرايط تخمين تاگوچي براي مقدار متوسط حذف رنگ 9 28 بود كه پس از انجام آزمايش تأييد كننده مقدار متوسط حذف رنگ 56 08 به دست آمد پس از مشخص شدن نقاط بهينه يك آزمايش نيز به صورت پيوسته در همان نقاط بهينهي آزمايشهاي ناپيوسته انجام پذيرفت كه در آن درصد حذف رنگ 83 58 به دست آمد زمان تعادلي جذب رنگ توسط جاذب در حالت ناپيوسته 09 دقيقه به دست آمد مدل سينتيكي شبه مرتبه اول تطابق بهتري با دادههاي آزمايشگاهي نسبت به مدل شبه مرتبه دوم و مدل نفوذ درون ذرهاي داشت دادههاي آزمايشگاهي با ايزوترم فرندليچ تطابق بيشتري داشتند و جذب رنگ بر سطح جاذب از نوع جذب فيزيكي و به صورت گرمازا بود حداكثر مقدار ظرفيت جذب در دماي محيط 892كلوين معادل 169 49 mg g به دست آمد كلمات كليدي جذب سطحي متيلن بلو نانو ذرات اكسيد آهن ميدان مغناطيسي دوار روش تاگوچي ايزوترم و سينتيك جذب
چكيده انگليسي :
75 Dye Removal of wastewater by magnetic alginate Fe 3O4 nanoparticles under a rotating magnetic field Masoud Maleki Masoudmaleki14@gmail com Date of Submission October 20 2020 Department of chemical engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Masoud Haghshenasfard haghshenas@iut ac ir Ahmad Moheb ahmad@iut ac irAbstractDischarging of the toxic effluents from various industries has harmful effects on water resources soil fertility aquatic organisms and the integrity of ecosystems Among all the treatment methods to eliminate pollutantsfrom wastewaters adsorption process is one of the most effective methods for removal dye contaminants fromwastewater In the present Fe3O4 nanoparticles were encapsulated in the alginate beads and were used asadsorbent to remove methylene blue from an aqueous solution under influence of a rotating magnetic field The achieve a better understanding about the effects of implementing the magnetic field on the performanceadsorption process the experiments were conducted at different levels of field strength and field rotation speed The adsorption experiments were performed in two modes of batch and continuous and UV visiblespectrophotometry was used for determination of dye concentration in the solution Also the kinetics andisotherms studies were performed in the batch mode The effects of four parameters including initial dyeconcentration adsorbent dosage magnetic field magnitude weight fraction of iron oxide nanoparticles used inadsorbent beads and magnetic field rotation speed on the dye removal efficiency were investigated Theexperiments were designed by employing the Taguchi experiment design method which gave an orthogonalL16 array of experiments All the experiments were conducted at 25 oC for 180 minutes and solution pH of 11 The optimal conditions of experiments were predicted by the Taguchi method which were initial dyeconcentration 20ppm adsorbent dosage in dry basis 1g magnetic field strength 8000gauss nanoparticlescontent of in beads 1 g and magnetic field rotation speed 230 rpm The dye removal of 80 65 obtainedfrom the confirmatory experiment at the optimal conditions was in good agreement with the prediction by theTaguchi analysis which was 82 9 After determining the optimal conditions an experiment was performedin continuous mode at the optimal points of the batch experiments For this experiment the mean dye removalwas 85 38 The equilibrium time of dye adsorption in in the batch mode experiments was 90 minutes andexperimental kinetic data were best modeled by the pseudo first order kinetic model rather than pseudo second order and intra particle diffusion models Also isotherm studies showed that the experimental datawere more consistent with the Friendlich isotherm model and dye adsorption onto adsorbent was physisorptionand exothermic Finally the maximum value of adsorption capacity at ambient temperature 298K wascalculated 169 49mg g Keywords Adsorption Methylene Blue Iron Oxide Nanoparticles Rotating Magnetic Field TaguchiMethod Isotherm and Kinetics Adsorption
استاد راهنما :
مسعود حق شناس فرد، احمد محب
استاد داور :
نسرين اعتصامي، محسن نصر اصفهاني
