|
عنوان
|
سنتز و کاربرد پلیمرهای رسانا برای تصفیه آلاینده های یونی در محیط آبی برمبنای تبادل یون به روش سوئیچینگ الکتروشیمیایی(ESIX)
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
تعویض تبادل یونی الکتروشیمیایی، نیترات، فلوراید، روش پاسخ سطح، طراحی مرکب مرکزی، پلیمر رسانا
|
|
چکیده
|
یکی از کارآمدترین روش های تصفیه و حذف آلاینده های یونی، استفاده از روش تعویض تبادل یونی الکتروشیمیایی می باشد. در این پژوهش از روشی استفاده گردید که بدون تولید محصول جانبی مضر، در تصفیه آب مثمرثمر گردد. این پژوهش در سه بخش گردآوری شد، که در بخش اول به مقایسه عملکرد دوپنتهای کلر، پرکلرات و سولفات بر پلیمر رسانای پلی آنیلین(PANI) در حذف نیترات در راکتور دوقلو پرداخته شد. پلیمرها به طریقه الکتروشیمیایی بر روی الکترود پلاتین در سه محیط اسیدی مختلف سنتز شدند و روش معاوضه یونی بوسیله روش کولومتری در پتانسیل کنترل شده انجام گردید. متغیرهای مستقل درروش پاسخ سطح متکی بر طراحی مرکب مرکزی، pH و غلظت اولیه محلول نیترات (mg/L) بودند. بیشترین بازده در حذف نیترات برای پلی آنیلین دوپ شده با سولفات (PANI-SO4) حاصل گردید، که 87% یونهای نیترات را در شرایط بهینه غلظت mg/L 88، پتانسیل 5/1 ولت و 6:pH حذف نمود. سینتیک حذف نیترات بوسیله روش تعویض تبادل یونی الکتروشیمیایی توسط پلی آنیلین دوپ شده با سولفات(PANI-SO4) بررسی گردید که نتایج نشان داد سینتیک این روش از مدل نفوذ درون ذره ای تبعیت می کند. همچنین مشخص گردید که پس ازسه سیکل متوالی احیا-استفاده مجدد، توانایی حذف نیترات بالای 60% است. در بخش بعدی، توانایی پلی آنیلین، پلی ارتوکلروآنیلین، پلی ارتو فنتیدین (POP) و پلی آنیسیدین بر حذف یونهای نیترات در راکتور تک خانه ارزیابی گردید. با توجه به بخش اول، از سولفات به عنوان دوپنت در سنتز پلیمرها استفاده گردید. پلیمرها بر روی الکترود طلا به روش الکتروشیمیایی سنتز گردیدند. هدف بررسی توانایی استخلافات در موقعیت یکسان فضایی بود. متغیر ها در روش طراحی مرکب مرکزی شامل pH، غلظت و پتانسیل اعمال شده بودند. ارتوفنتیدین بیشترین مقدار حذف نیترات را انجام داد به طوری که در شرایط بهینه 82/5:pH، غلظت mg/L78/93 و پتانسیل V34/1 مقدار 11/85% یونهای نیترات را حذف نمود. با آنالیز COD، مشخص گردید که هیچ گونه اثری از پلیمر و ترکیبات آلی در آب تصفیه شده مشاهده نمی گردد که ایمنی روش به کار گرفته شده را تایید نمود. POP در آب طبیعی بازده حذف نیترات 40% داشت. در بخش سوم توانایی نانوکامپوزیت های شامل POP کوپل شده با ارتوانیسیدین(OA)، ارتو تولوئیدین (OT) همراه با نانوذرات اکسید مغناطیسی آهن و اکسید تیتانیوم POPOA/Fe3O4 ،POP
|
|
پژوهشگران
|
جلال بصیری پارسا (استاد راهنما)، میلاد حجت انصاری (دانشجو)، جلال ارجمندی (استاد مشاور)، داود نعمت الهی (استاد مشاور)
|