دانلود پایان نامه تهیه نانوکامپوزیت‌های مغناطیسی پلی پیرول Fe3O4/ و دی‌تیواکسامید/ Fe3O4 جهت حذف رنگزای راکتیو سیاه ۵ و اندازه‌گیری یون مس در نمونه‌های حقیقی

تعداد صفحات ۸۳ صفحه

قیمت ۲۰۰۰۰ تومان

برای دانلود بر روی لینک کلیک کنید

چکیده :

در این پایان­ نامه، مطالعات اولیه بر روی کارایی بالای نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4 که با دی‌تیو‌اکسامید و پلی‌پیرول پوشیده شده به عنوان یک جاذب برای حذف رنگزای راکتیو سیاه ۵ و استخراج، پیش تغلیظ و تعیین مقادیر مختلف یون­های مس در نمونه­های حقیقی گزارش شده است. به‌منظور بررسی مورفولوژی سطح و اندازه نانو ذرات مغناطیسی، قبل و بعد از پوشش‌دهی سطح نانو با دی‌تیواکسامید و پلی‌پیرول، از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده گردید. نتایج به‌دست آمده از تصاویر مربوطه نشان‌دهنده پوشش‌دهی مناسب نانو ذرات با دی‌تیواکسامید و پلی‌پیرول می‌باشد. این نانو ذرات مغناطیسی به آسانی در نمونه­های آبی پخش می­شوند و با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی جذب می‌شوند. عوامل تأثیرگذار نظیر pH، مقدار جاذب، زمان تماس، دما، غلظت و حجم اسید بازیابی‌کننده، و اثر یون­های مختلف بر بازیابی یون مس مورد بررسی قرار گرفت و ارقام شایستگی روش نظیر دقت، حد تشخیص و فاکتور تغلیظ با نتایج مناسب به‌دست آمد. محدوده خطی منحنی کالیبراسیون برای مس بین ۵۰۰۰-۵۰۰ میکروگرم بر لیتر و با حد تشخیص ۱/۸ میکروگرم بر لیتر به‌دست آمد. روش تجزیه­ای پیشنهادی به­طور موفقیت­آمیزی برای اندازه­گیری یون مس و حذف رنگزای راکتیو سیاه ۵ در نمونه­های حقیقی به­کار گرفته شد.

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                     صفحه

چکیده فارسی ……………………………………………………………………………………………………………………………..۱

فصل اول : کلیات تحقیق ………………………………………………………………………………………………………………۲

۱-۱-۱-معرفی عنصر مس …………………………………………………………………………………………………………..۳

۱-۱-۱-۱-تاریخچه فلز ……………………………………………………………………………………………………………..۳

۱-۱-۱-۲-اثرات مس بر روی سلامتی …………………………………………………………………………………………۴

۱-۱-۱-۳-اثرات زیست محیطی مس ………………………………………………………………………………………….۵

۱-۱-۲-روش‌های اندازه‌گیری مس ………………………………………………………………………………………………۵

۱-۱-۲-۱-طیف سنجی نوری …………………………………………………………………………………………………….۵

۱-۱-۲-۲-طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS) ………………………………………………………………………………….6

۱-۱-۲-۳-اسپکتروفلوریمتری……………………………………………………………………………………………………..۶

۱-۱-۳-روش‌های پیش تغلیظ و استخراج مس ………………………………………………………………………………۷

۱-۱-۳-۱-روش استخراج نقطه ابری (CPE)………………………………………………………………………………7

۱-۱-۳-۲-میکرو استخراج تشکیل حلال در محل ………………………………………………………………………..۸

۱-۱-۳-۳-روش استخراج فاز جامد ……………………………………………………………………………………………۸

۱-۲-۱-رنگ‌ها ………………………………………………………………………………………………………………………….۹

۱-۲-۱-۱-مواد رنگزای راکتیو ……………………………………………………………………………………………………۹

۱-۲-۲-روش‌های استخراج و حذف رنگ‌ها از پساب‌ها …………………………………………………………………۹

۱-۲-۳-همدماهای جذب سطحی ………………………………………………………………………………………………۱۱

۱-۲-۴-سینتیک جذب ……………………………………………………………………………………………………………..۱۴

۱-۳-بیان مسأله تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………..۱۷

۱-۴-اهداف تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………..۱۷

۱-۵-فرضیه‌های تحقیق …………………………………………………………………………………………………………….۱۷

۱-۶-تعریف اصطلاحات و متغیرها …………………………………………………………………………………………….۱۸

۱-۶-۱-سورفکتانت ………………………………………………………………………………………………………………..۱۸

۱-۶-۲-استخراج فاز جامد ……………………………………………………………………………………………………….۱۹

۱-۶-۳-جذب سطحی……………………………………………………………………………………………………………….۱۹

فصل دوم : پیشینه یا سابقه تحقیق ………………………………………………………………………………………………..۲۰

۲-۱-استخراج با فاز جامد …………………………………………………………………………………………………………۲۱

۲-۱-۱-مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………..۲۱

۲-۱-۲-تاریخچه استخراج با فاز جامد ………………………………………………………………………………………۲۲

۲-۱-۳-اصول و مراحل استخراج با فاز جامد ……………………………………………………………………………..۲۴

۲-۱-۴-جذب سطحی…………………. ……….. ……….. ……….. ……….. ……….. ……….. ………………………….۲۴

۲-۱-۵-انواع جاذب‌ها (فازهای جامد) ………………………………………………………………………………………۲۶

۲-۱-۵-۱-نانو جادب‌ها …………………………………………………………………………………………………………۲۶

۲-۱-۵-۲-ویژگی‌های یک جاذب مطلوب …………………………………………………………………………………۲۷

۲-۱-۶-نانو و فناوری نانو …………………………………………………………………………………………………………۲۸

فصل سوم : روش تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………۳۰

۳-۱-مواد شیمیایی و تهیه محلول ها …………………………………………………………………………………………۳۱

۳-۱-۱-محلول استاندارد مس (Cu+2)…………………………………………………………………………………….33

۳-۱-۲-محلول ۰٫۰۱ مولار لیگاند Dithiooxamide …………………………………………………………….33

۳-۱-۳-محلول نیتریک اسید ۴ مولار ……………………………………………………………………………………..۳۳

۳-۱-۴-محلول هیدروکلریک اسید ۱ مولار ……………………………………………………………………………۳۳

۳-۱-۵-محلول سولفوریک اسید ۱ مولار ………………………………………………………………………………۳۳

۳-۲-تجهیزات و دستگاه ها ………………………………………………………………………………………………….۳۴

۳-۳-روش کار استخراج فاز جامد جهت استخراج مقادیر بسیار کم یون های مس ………………………۳۵

۳-۳-۱-تهیه نانو جاذب مغناطیسی Fe3O4…………………………………………………………………………….35

۳-۳-۲-تهیه نانوجاذب مغناطیس اصلاح شده ……………………………………………………………………….۳۵

۳-۳-۳-استخراج و اندازه گیری فلز مس توسط نانو جاذب اصلاح شده …………………………………..۳۶

۳-۴-روش کار بهینه سازی پارامتر های مؤثر بر استخراج فلز مس …………………………………………….۳۶

۳-۴-۱-بررسی اثر pH……………………………………………………………………………………………………….36

۳-۴-۱-۱-تعیین pH بهینه برای جذب لیگاند Dithiooxamide بر روی نانوجاذب Fe3O4…..36

۳-۴-۱-۲-تعیین pH بهینه برای استخراج فلز بر سطح نانو جاذب مغناطیسی Fe3O4……………….37

۳-۴-۲-بررسی مقدار نانوجاذب ………………………………………………………………………………………….۳۷

۳-۴-۳-بررسی اثر حجم و غلظت لیگاند ……………………………………………………………………………..۳۷

۳-۴-۴-بررسی اثر زمان استخراج ……………………………………………………………………………………………۳۷

۳-۴-۵-بررسی نوع و غلظت اسید بازیابی کننده ……………………………………………………………………….۳۸

۳-۴-۶-بررسی مزاحمت ها ……………………………………………………………………………………………………۳۸

۳-۶-ارقام شایستگی ………………………………………………………………………………………………………………..۳۸

۳-۶-۱-بررسی دقت روش (RSD)…………………………………………………………………………………………38

۳-۶-۲-محدوده کالیبراسون خطی ……………………………………………………………………………………………۳۸

۳-۶-۳-حد تشخیص روش (LOD)………………………………………………………………………………………..39

۳-۷-اندازه گیری فلز مس در نمونه حقیقی ………………………………………………………………………………..۳۹

۳-۷-۱-آماده سازی نمونه های طبیعی ……………………………………………………………………………………..۳۹

۳-۷-۲-روش کار نمونه های غذایی و آبی ……………………………………………………………………………….۳۹

۳-۲-تهیه نانو جاذب مغناطیسی پلی پیرول/ Fe3O4جهت حذف رنگزای راکتیو سیاه ۵ …………………..۴۰

۳-۲-۱-روش کار ………………………………………………………………………………………………………………….۴۰

۳-۲-۱-۱-تهیه نانو کامپوزیت پلی پیرول/ Fe3O4……………………………………………………………………40

۳-۲-۱-۲-تهیه نمونه های رنگ ……………………………………………………………………………………………..۴۰

۳-۳-روش کار……………………………………………………………………………………………………………………….۴۰

۳-۴-بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر حذف رنگزای راکتیو سیاه ۵ ………………………………………………۴۱

۳-۴-۱-بررسی اثر pH ……………………………………………………………………………………………………….41

۳-۴-۲-بررسی مقدار جاذب ………………………………………………………………………………………………..۴۱

۳-۴-۳-بررسی اثر دما برای فرایند جذب در زمان های مختلف ………………………………………………۴۲

۳-۴-۴- بررسی اثر دما برای فرایند جذب در غلظت های مختلف ……………………………………………..۴۲

فصل چهارم : تجزیه و تحلیل داده ها …………………………………………………………………………………………..۴۳

۴-۱-تهیه نانو ذرات مغناطیسی دی تیواکسامید/ Fe3O4جهت اندازه گیری یون مس ………………………..۴۴

۴-۱-۱-نتایج حاصل از بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر استخراج فلز مس ………………………………………۴۴

۴-۱-۱-۱-بررسی اثر  pH ……………………………………………………………………………………………………..44

۴-۱-۱-۱-۱- بررسی اثر  pH بر جذب لیگاند دی تیواکسامید بر روی سطح نانو جاذب ………………۴۴

۴-۱-۱-۱-۲- بررسی اثر  pH بر جذب مس بر روی نانو جاذب اصلاح شده ……………………………..۴۴

۴-۱-۱-۲-بررسی اثر مقدار گرم نانو جاذب بر استخراج مس ……………………………………………………..۴۵

۴-۱-۱-۳-بررسی اثر حجم و غلظت لیگاند ……………………………………………………………………………..۴۵

۴-۱-۱-۴-بررسی اثر زمان استخراج ………………………………………………………………………………………..۴۶

۴-۱-۱-۵-بررسی نوع و غلظت اسید بازیابی کننده بر استخراج مس ……………………………………………۴۶

۴-۱-۱-۶-بررسی مزاحمت ها ………………………………………………………………………………………………..۴۷

۴-۱-۲-بررسی ارقام شایستگی روش ………………………………………………………………………………………..۴۸

۴-۱-۲-۱-بررسی دقت روش …………………………………………………………………………………………………۴۸

۴-۱-۲-۲-تعین محدوده کالیبراسیون خطی ……………………………………………………………………………….۴۹

۴-۱-۲-۳-حد تشخیص روش ………………………………………………………………………………………………..۴۹

۴-۱-۳-اندازه گیری مس در نمونه های حقیقی …………………………………………………………………………..۵۰

۴-۲- تهیه نانو ذرات مغناطیسی پلی پیرول / Fe3O4جهت حذف رنگزای راکتیو سیاه ۵ …………………..۵۲

۴-۲-۱-بررسی پارامترهای تأثیرگذار بر فرایند جذب …………………………………………………………………..۵۲

۴-۲-۱-۱- بررسی اثر  pH ……………………………………………………………………………………………………52

۴-۲-۱-۲-اثر مقدار جاذب بر حذف رنگزا ……………………………………………………………………………….۵۳

۴-۲-۱-۳-بررسی اثر زمان تماس …………………………………………………………………………………………….۵۴

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………۵۶

۵-۱- تهیه نانو ذرات مغناطیسی دی تیواکسامید/  Fe3O4جهت اندازه گیری یون مس………………………۵۷

۵-۱-۱- بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر استخراج فلز مس …………………………………………………………..۵۷

۵-۱-۱-۱-تعیین pH بهینه ……………………………………………………………………………………………………..۵۷

۵-۱-۱-۱-۱-تعیین pH بهینه برای تثبیت لیگاند دی تیو اکسامید بر روی نانو جاذب Fe3O4………..57

۵-۱-۱-۱-۲- تعیین pH بهینه برای جذب فلز مس بر روی سطح نانوجاذب Fe3O4……………………57

۵-۱-۱-۲-تعیین مقدار گرم بهینه نانو جاذب Fe3O4 در استخراج فلز مس …………………………………..۵۸

۵-۱-۱-۳-تعیین حجم و غلظت بهینه لیگاند در استخراج فلز مس ………………………………………………۵۹

۵-۱-۱-۴-تعیین زمان بهینه استخراج مس ………………………………………………………………………………..۵۹

۵-۱-۱-۵-انتخاب نوع و غلظت بهینه اسید بازیابی کننده در استخراج مس …………………………………..۵۹

۵-۱-۱-۶-نتیجه بررسی اثر یون های مزاحم بر استخراج مس …………………………………………………….۶۰

۵-۱-۲-ارقام شایستگی روش ………………………………………………………………………………………………….۶۰

۵-۱-۲-۱-تعیین دقت روش ………………………………………………………………………………………………….۶۰

۵-۱-۲-۲-تعیین محدوده کالیبراسیون خطی ……………………………………………………………………………..۶۱

۵-۱-۲-۳-حدتشخیص روش …………………………………………………………………………………………………۶۱

۵-۱-۲-۴-ضریب همبستگی نمودار کالیبراسیون ……………………………………………………………………… ۶۲

۵-۱-۲-۵-فاکتور تغلیظ ………………………………………………………………………………………………………..۶۲

۵-۱-۳-اندازه گیری مس در نمونه های حقیقی …………………………………………………………………………..۶۲

۵-۲-تهیه نانو ذرات مغناطیسی پلی پیرول / Fe3O4 جهت اندازه گیری رنگزای راکتیو سیاه ۵ …………..۶۴

۵-۲-۱-میکروسکوپ الکترونی روبشی ……………………………………………………………………………………..۶۴

۵-۲-۲-میکروسکوپ الکترونی عبوری ……………………………………………………………………………………..۶۵

۵-۲-۳-اسپکتروسکوپی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) …………………………………………………………65

۵-۲-۴-بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر حذف رنگزا …………………………………………………………………..۶۶

۵-۲-۴-۱-تعیین pH بهینه …………………………………………………………………………………………………….۶۶

۵-۲-۴-۲-تأثیر میزان جاذب بر حذف رنگزا ……………………………………………………………………………۶۷

۵-۲-۴-۳-تأثیر زمان بر حذف رنگزا ……………………………………………………………………………………….۶۸

۵-۲-۵-ایزوترم های جذب ……………………………………………………………………………………………………..۶۸

۵-۲-۵-۱-ایزوترم جذب لانگمیور ………………………………………………………………………………………….۶۸

۵-۲-۵-۲-ایزوترم جذب فرندلیش ………………………………………………………………………………………….۷۲

۵-۲-۶-سینتیک جذب …………………………………………………………………………………………………………….۷۳

۵-۳-بحث و نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………….۷۵

۵-۴-پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………۷۶

منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………………..۷۷

چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………………………۸۳

دیدگاهتان را بنویسید

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