پديد آورنده :
زركش اصفهاني، فريده السادات
عنوان :
سنتز و مشخصهيابي آيروژل نانوكامپوزيتي لينتر پنبه / روي اكسيد / آهن و بررسي كارايي آن در حذف يون سرب از محلول هاي آبي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يك،59ص. :مصور،جدول،نمودار
توصيفگر ها :
آيروژل , سلولز , لينتر پنبه , ذره هاي مغناطيسي , متخلخل , يون سنگين , پساب , نانوكامپوزيت
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/10/09
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/10/24
چكيده فارسي :
حضور يونهاي فلزي سنگين مانند سرب در پسابهاي صنعتي و شهري به دليل سميت بالا، تجمع زيستي و پايداري در محيطزيست، تهديدي جدي براي سلامت انسان و اكوسيستمهاي آبي محسوب ميشود. ازاينرو، گسترش جاذبهاي نوين با كارايي بالا براي حذف اين آلايندهها، از اهميت ويژهاي برخوردار است. در اين پژوهش، يك آيروژل نانوكامپوزيتي بر پايه لينتر پنبه، اكسيد روي و ميكروذره هاي آهن با هدف بهبود ظرفيت جاذب يونهاي آلاينده سنتز و مشخصهيابي شد. براي تهيه اين نانوكامپوزيت، نخست محلول سديم هيدروكسيد و اوره با نسبت مولي مشخص در آب يون زدايي شدهشده مخلوط و در دماي پايين تثبيت شد. در ادامه، اين محلول به لينتر پنبه اضافه شد كه منجر به انحلال كامل الياف و تشكيل ساختار ژلي شد. سپس، نانوذره هاي روي اكسيد و ميكروذره هاي آهن به محلول اضافه شدند و به¬ روش فريز دراير، آب درون ژل¬ها تصعيد شد، تا آيروژل كامپوزيتي حاصل شود. نتايج نشان داد كه حضور 1 درصد نانوذره هاي روي اكسيد و 1 و 3 درصد ميكروذره هاي آهن در ساختار آيروژل، تأثير بسزايي در بهبود بازده جذب دارد. بررسيهاي تجربي نشان داد كه اين جاذب قادر است در مدتزمان كوتاه 15 دقيقه، با استفاده از 30 ميليگرم آيروژل، ميزان حذف يون سرب را به 93-91 درصد برساند. اين عملكرد مطلوب را ميتوان به ساختار فوقمتخلخل آيروژل، افزايش سطح تماس مؤثر، و اثر هم¬افزايي ناشي از حضور همزمان روي اكسيد و ميكروذره هاي آهن نسبت داد. يافتههاي اين پژوهش نشان ميدهد كه آيروژل نانوكامپوزيتي سنتزشده ميتواند بهعنوان يك جاذب كارآمد، پايدار و دوستدار محيطزيست براي حذف آلايندههاي فلزي از پسابهاي صنعتي مورد استفاده قرار گيرد و جايگزيني مناسب براي روشهاي سنتي تصفيه آب باشد.
چكيده انگليسي :
: Heavy metal ions, such as lead, in industrial and municipal wastewater pose significant risks to human health and aquatic ecosystems due to their high toxicity, bioaccumulation, and environmental persistence. Developing efficient and sustainable adsorbents for their removal is therefore crucial. In this study, a nanocomposite aerogel based on cotton linters, zinc oxide nanoparticles, and iron microparticles was synthesized and characterized to enhance heavy metal adsorption. The nanocomposite was prepared by dissolving cotton linters in a low-temperature stabilized aqueous solution of sodium hydroxide and urea, followed by the incorporation of zinc oxide nanoparticles and iron microparticles. Freeze-drying of the resulting gel yielded the porous aerogel. Results indicated that the presence of 1% zinc oxide nanoparticles and 1–3% iron microparticles substantially improved adsorption efficiency. Experimental tests demonstrated that 30 mg of the aerogel could remove 91–93% of lead ions within just 15 minutes. This remarkable performance is attributed to the aerogel’s highly porous structure, increased effective surface area, and the synergistic effect of the combined zinc oxide and iron particles. The study suggests that the synthesized nanocomposite aerogel is an efficient, stable, and environmentally friendly adsorbent for heavy metal removal from industrial wastewater, offering a promising alternative to conventional water treatment methods.
استاد راهنما :
فاطمه داور
استاد داور :
علي حسين كيانفر , كيومرث زرگوش
