شماره مدرك :
20108
شماره راهنما :
326 گلپايگان
پديد آورنده :
ميرمعصومي، محمد متين
عنوان :

سنتز زئوليت و مشخصه يابي آن براي دستيابي به شرايط بهينه در تصفيه پساب هاي فولاد مباركه

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
سراميك
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1403
صفحه شمار :
107ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
زئوليت , پساب , تصفيه , سنتز , جذب , يون فلزات سنگين , فنول , كلينوپتيلوليت
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/11/23
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
دانشكده :
فني مهندسي گلپايگان
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/11/23
كد ايرانداك :
332
چكيده فارسي :
چكيده محيط‌زيست يكي از عوامل مؤثر بر سلامتي انسان، حيات حيوانات و گياهان است و نقش مهمي دارد. با ورود آلاينده‌هايي مانند پساب‌هاي شهري و صنعتي به محيط‌زيست كه با داشتن موادي از جمله يون‌هاي فلزات سنگين (كروم، نيكل، آهن، مس، قلع، سرب و...)، آمونيوم، مواد آلي و فنول، باعث ازبين‌رفتن كيفيت آب‌وخاك و به‌خطرافتادن سلامتي موجودات و بيماري‌هاي خطرناكي از جمله سرطان، بيماري‌هاي گوارشي و كليوي و… در انسان‌ها خواهد شد. ازجمله مواد تصفيه‌كننده پساب‌ها را مي‌توان زئوليت‌هاي طبيعي و به‌خصوص سنتزي را نام برد كه به‌عنوان يك كاتاليزور انتخابگر و مواد جاذب باوجود ميزان زياد عناصري مانند سديم به‌عنوان يون تبادلگر در ساختار زئوليت، مي‌تواند يون فلزات سنگين و تركيبات آلي و فنول‌ها را در پساب جذب و تصفيه نمايد كه روشي بسيار مقرون‌به‌صرفه‌تر و محدوديت كمتر نسبت به ساير روش‌ها است. در اين پژوهش، 5 نمونه زئوليت در 3 روش مختلف سنتز شد كه زئوليت NaY به روش سل - ژل و سه نمونه زئوليت NaA در زمان‌هاي پيرسازي متفاوت به روش سل - ژل و زئوليت LTA به روش هيدروترمال سنتز شدند. نتايج XRD نشان داد هر پنج نمونه داراي خلوص مناسب در فاز موردنظر و داراي درصد بلورينگي براي زئوليت NaY، NaA1، NaA2، NaA3 و LTA به ترتيب 41، 65، 52، 46 و 35 درصد به همراه فاز آمورف هستند. پس از سنتز، نتيجه XRF از نمونه LTA به علت استفاده از كلينوپتيلوليت، مقدار پرتي (از 26 به 12 كاهش يافت) و نسبت سيليس به آلومينيوم( از نسبت 7 به 1 به 8 به 1 افزايش يافت) بهينه شد. نتايج FTIR پيوندهاي شيميايي و موقعيت آن را در نمونه‌ها تأييد كرد. نتايج FESEM براي هر 5 نمونه نشان داد، ميانگين اندازه ذرات بين 6-2 ميكرومتر و ميزان فضاي دانه به نسبت ميانگين 88%-83% و ميزان حفرات 17%-12% درصد قرار گرفت و همچنين نتايج EDS و MAP نشان داد عناصر تشكيل شده با درصد سديم بالا همراه با پراكندگي منظم روي سطح ساختار قرار گرفته است. همچنين در نهايت براي نمونه زئوليت‌هاي سنتز شده آناليز BET نشان داد كه زئوليت‌هاي NaY، NaA و LTA داراي ماكرو حفرات با نوع ايزوترم II هستند كه به ترتيب داراي سطح ويژه 48/10، 67/5 و 914/2 و ميانگين قطر حفرات به ترتيب 824/2، 69/2 و 87/2 است. پساب صنعتي (مجموع پساب‌هاي يك‌بار تصفيه شده)، پساب كروم، قليايي و فنول از مجموعه كارخانه فولاد مباركه تهيه شد و پس از عمليات تصفيه، آناليز ICP-EOS ميزان غلظت اتم و موكول‌هاي پساب بعد از عمليات تصفيه تا حدود 90% را نشان داد، همچنين در آناليز كدورت‌سنجي، حذف كدورت و مواد معلق انواع پساب ذكر شده تا بيش از 90% توسط زئوليت‌هاي سنتزي كاهش يافت. آناليز UV-VIS طيف‌سنجي اتمي از كاهش مقدار درصد عناصر و مواد بعد از تصفيه را به‌صورت حداكثري موفقيت‌آميز نشان دادند. آب گلپايگان توسط زئوليت اصلاح شده در حالت اسيدشويي شده و كاهش اندازه ذرات زئوليت با الك مش 60 و 18 بيشترين كاهش سختي از 375 به 194، نسبت به بقيه نمونه‌ها را داشت.
چكيده انگليسي :
Abstract The environment is one of the factors affecting human health and the life of animals and plants and plays an important role. With the introduction of pollutants such as urban and industrial effluents into the environment, which contain substances such as heavy metal ions (chromium, nickel, iron, copper, tin, lead, etc.), ammonium, organic substances and phenol, causing the destruction of water and soil quality and endangering The health of organisms and dangerous diseases such as cancer, digestive and kidney diseases, etc. will be in humans. Among the wastewater treatment materials, natural and especially synthetic zeolites can be mentioned, which, as a selective catalyst and absorbent material, despite the large amount of elements such as sodium as an ion exchanger in the zeolite structure, can absorb and purify heavy metal ions, organic compounds, and phenols in the wastewater. It seems that it is a much more economical method and less restrictive than other methods. In this research, 5 zeolite samples were synthesized in 3 different methods, NaY zeolite was synthesized by sol-gel method using sodium hydroxide, sodium aluminate and sodium silicate, and three NaA zeolite samples were synthesized at different aging times by sol-gel method using From the mentioned materials together with synthesized calcium carbonate and LTA zeolite by hydrothermal method using clinoptilolite zeolite as a source of silica along with sodium hydroxide and sodium Aluminates were synthesized. The XRD results showed that all five samples of the desired phase are formed in the desired amount and have good crystallinity and purity. After synthesis, the XRF result of the LTA sample decreased due to the use of clinoptilolite, the amount of scattering and the ratio of silica to aluminum. FTIR results confirmed the chemical bonds and its position in the samples. The results of FESEM for all 5 samples showed that the average particle size was between 2-6 micrometers, the amount of grain space was 83-88%, and the amount of voids was 12-17%, and the results of EDS and MAP showed that the elements It is placed with high sodium percentage along with regular dispersion on the surface of the structure. Finally, for the sample of synthesized zeolites, BET analysis showed that NaY, NaA, and LTA zeolites have mesopores with isotherm type II, which have a specific surface area of 10.48, 5.67, and 2.914, respectively, and the average diameter of the pores, respectively. It is 2.824, 2.69 and 2.87. Finally, for the sample of synthesized zeolites, BET analysis showed that NaY, NaA, and LTA zeolites have mesopores with isotherm type II, which have a specific surface area of 10.48, 5.67, and 2.914, respectively, and the average diameter of the pores, respectively, it is 2.824, 2.69 and 2.87. Industrial wastewater (sum of once-treated wastewater), chromium, alkali, and phenol wastewater were prepared from Mobarakeh Steel Factory and after treatment, 0.5 g of zeolite in 50 ml of wastewater was stirred on a stirrer for 30 minutes, and ICP analysis -EOS, the concentration of atoms and molecules in wastewater after treatment is up to 90%, also in turbidity analysis, the removal of turbidity and suspended substances of all types of wastewater is mentioned up to more than 90% by Synthetic zeolites decreased. UV-VIS analysis of atomic spectroscopy showed the reduction of percentage of elements and materials after purification in a maximally successful manner. Golpayegan water was acid-washed by modified zeolite and the reduction of zeolite particle size with 60 and 18 mesh sieves had the greatest decrease in hardness compared to the rest of the samples.
استاد راهنما :
مهدي رفيعائي
استاد داور :
عرفان عقيلي
لينک به اين مدرک :

بازگشت