1208پ

Synthesis of Clinoptilolite-Polyacrylonitrile Nano Composite an​d Its Application for Zirconium Removal

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه

دانشگاه پيام نور اصفهان

1395

1395/12/16

بسيارخوب

93ص.

حبيب الهي ، سعيد - ايرواني ، مژگان

68-73

Clinoptilolite, Nano¬clinoptilolite, Polyacrylonitrile (PAN), Nanocomposite, Zirconium, Adsorption Isotherm, Kinetic Parameters, Thermodynamic Parameters

پسمان هاي راديواكتيو يكي از خطرناك ترين آلاينده هاي زيست محيطي مي باشند كه تصفيه آنها از اهميت بالايي برخوردار است. زيركونيوم يكي از مهمترين راديونوكلئيدهاي موجود در پسمان هاي راديواكتيو به ويژه پسمان هاي ناشي از سوخت راكتورهاي هسته اي به شمار مي رود و تصفيه آن مورد توجه ويژه قرار گرفته است. جاذب هاي معدني بويژه زئوليت ها به علت پايداري بالا در برابر تابش و دما، ظرفيت جذبي و گزينش پذيري مناسب بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. كاربرد زئوليت ها در فرايند جذب با محدوديتهايي همراه است. در روش پيمانه اي، جداسازي زئوليت ها از محيط وقت گير و مشكل مي باشد و در فرايند ستوني، به علت استحكام مكانيكي پايين و عدم شكل گرانولي مناسب منجر به انسداد ستون مي شوند. به منظور غلبه بر اين محدوديتها ميتوان از جاذبهاي كامپوزيتي با پليمرهاي متصل كننده بهره گرفت. در اين تحقيق كامپوزيتهايي با استفاده از پلي اكريلونيتريل و زئوليت كلينوپتيلوليت و نانوكلينوپتيلوليت تهيه شد. كامپوزيتهاي سنتز شده با استفاده از تكنيكهاي SEM ،DTG ،FT-IR ،XRF ،XRD و مورد شناسايي قرار گرفتند. جذب يون زيركونيوم از محلولهاي آبي مورد ارزيابي قرار گرفت. اثر پارامترهاي pH، دما، زمان و غلظت بر ميزان جذب بررسي گرديد و پارامترهاي سينتيكي و ترموديناميكي استخراج شد. زمان تماس بهينه براي اين جاذب 24 ساعت و 2=pH انتخاب شد. كامپوزيتهاي ساخته شده داراي ساختاري متخلخل بوده و وجود پليمر پلي اكريلونيتريل اثر سوئي بر ويژگيهاي جذبي كامپوزيت نداشت. داده هاي تجربي جذب از مدل سينتيكي شبه درجه دوم تبعيت مي نمود و نشان مي دهد كه مرحله تعيين كننده سرعت، مرحله تعويض يون مي باشد. مطالعات ترموديناميكي نشان داد كه فرايند جذب زيركونيوم گرماگير و خودبخودي بود. بر اساس مدل ايزوترمي دوبينين رادشكويچ، جذب يون زيركونيوم از طريق فرايند تعويض يون انجام مي شود. مقادير بدست آمده براي RL در محدوده ي 1-0 بود كه نشان دهنده ماهيت مطلوب فرايند جذب زيركونيوم مي باشد. بيشينه ظرفيت جذب نانو كامپوزيت 65/18 ميلي گرم بر گرم بدست آمد. جاذب در شرايط بهينه توانايي حذف 80 درصد از يون زيركونيوم از يك محلول 01/0 ميلي اكي والان بر ميلي ليتر را دارد.

1396/2/25

41135